纳米银颗粒对游仆虫细胞结构的影响.pdf

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1、第46卷第10期2016年lO月中国海洋大学学报PERlODICALOF0CEANUNIVERSlTYOFCHINA46(10)：057～064Oct．，2016纳米银颗粒对游仆虫细胞结构的影响。任余廷，倪兵”，范鑫鹏，顾福康(华东师范大学生命科学学院，上海200241)摘要：本文利用微分干涉显微术、扫描及透射电镜术研究了不同浓度的50ntn粒径三角平板状纳米银颗粒对游仆虫(Euplotessp．)细胞结构的影响。结果表明游仆虫细胞对于此类型纳米银的毒性较敏感。纳米银对细胞结构的影响主要体现在：(1)线粒体肿胀变形，内膜嵴状结构缺失；(2)细胞大核核仁聚集减少，染色质凝聚；(3)

2、纤毛器发生顺序性脱落。除此之外，观察到纳米银颗粒存在于细胞表膜、细胞质、线粒体膜及其内部。初步推测，纳米银颗粒除可经过胞口之外，亦可直接通过细胞膜侵入细胞，主要通过损伤线粒体及细胞核，进而致使其他胞器结构紊乱，细胞形态及功能失常。关键词：纳米银；游仆虫；线粒体；细胞核；自噬溶酶体中图法分类号：Q952；Q954文献标志码：A文章编号：1672—5174(2016)10—057—08DOI：10．16441／j．cnki．hdxb．20160003引用格式：任余廷，倪兵，范鑫鹏，等．纳米银颗粒对游仆虫细胞结构的影响EJ]．中国海洋大学学报(自然科学版)，2016，46(10)：57

3、—64．RENYu—Ting，NIBing，FANXin-Peng，eta1．TheinfluenceofsilvernanoparticlesonthecellstructureofEuplotessp．(Ciliophora，Hypotrichida)EJ]．PeriodicalofOceanUniversityofChina，2016，46(10)：57—64．纳米银是目前应用最广泛的纳米材料，因具有独特的量子效应、小尺寸效应以及极大的比表面积，其在抗氧化能力、导电性能、抗菌能力方面具有极大的优势，因而广泛应用于医疗保健、电子电器、化妆品等日常生活用品领域[1。3]。然而，

4、体外细胞实验证实纳米银是毒性最强的金属纳米材料之一[4与]，而释放到水环境中的纳米银会对水体产生何种影响，对水生生物、食物链以及接触水体的动物产生何种影响也逐渐引起了科学界的重视[6]。原生动物处于水体食物链的底端，且对环境条件有一定的要求，因此很早就被应用于环境检测及毒性评价中[7。8]。目前纳米银对原生动物毒性的研究报道甚少[9]，游仆虫(Euplotessp．)取材容易、培养方便、对环境敏感度高且细胞体积大，便于观察处理。研究纳米银对游仆虫细胞结构的影响，为深入探索纳米银对细胞的毒性机制及侵入细胞的方式提供实验依据。1材料和方法1．1材料游仆虫细胞采自上海市闵行区紫竹园内一

5、封闭式淡水池塘，经分离纯化后，用麦粒发酵液培养的鞭毛虫草履唇滴虫(Chilomonasparamecium)喂食培养，培养温度24℃。纳米银颗粒原液由华东师范大学生命科学学院生物材料实验室提供，使用前15000r／min离心10min后弃去上清液，自然烘干后加培养水，超声解聚，配置成3mg／I，的颗粒悬浮母液，现配现用。1．2不同浓度纳米银处理后细胞半致死浓度(LCso)的测定取预实验获得的9个浓度梯度(0、0．05、0．1、0．2、0．3、0．6、0．8、1．0、1．25mg／L)的纳米银溶液各0．5mI。于表面皿中，加入200个细胞，实验4h，设4个平行，结果取其平均值，每0

6、．5h观察1次。将纳米银质量浓度扩大100倍后换算成对数作为横坐标，根据死亡百分数一几率单位换算表将死亡百分数换算成死亡几率作为纵坐标[10。，利用回归法求出LC。。的值。1．3样品制备及观察取6个干净的表面皿，根据I￡。数据以及大量实验观察确定纳米银溶液浓度(o、0．2、O．5、1．0、1．5、3．0n唱／L)，同时在每个培养皿中放人100只生长状态良好，形态大小相似的游仆虫细胞，处理4h后，用吸管吸取0．2n也虫液于载玻片上，加盖玻片，在体视镜及OlympusBX51微分干涉显微镜下观察细胞形态以及运动状态。扫描电镜样品按顾福康等[11]报道的方法，1％的锇*基金项目：国家自

7、然科学基金项目(31572223)资助SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(31572223)收稿日期：2016—01—28；修订日期：2016—03—21作者简介：任余廷(1992一)，硕士生。E-mail：Renytl992@163．corn**通讯作者：Email：bni@bio．ecnu．edu．en中国海洋大学学报酸和饱和升汞溶液按1：6的比例混合后，4℃固定样品10min，蒸馏水漂洗，梯度乙醇脱水之