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CeO2纳米颗粒对几种微生物的毒理影响实验研究开题报告

 2020-04-14 16:38:30  

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

纳米材料是指材料的基本结构单元至少有一维小于100毫微米的材料。这些材料被越来越多的用于商业用途,例如填充料、遮光剂、催化剂、半导体材料、化妆品、微电子工程和药物载体。在这种粒径范围的材料可能会与环境间产生一些特殊的物理或化学作用。因此,它们的性质会与其相应的常规大小的材料性质有所不同。纳米级别可以使这些材料表现出超常的导电性,活动性和光学敏感性。然而,当这些纳米材料与环境生物系统相互作用时可能对生物系统造成潜在的威胁甚至伤害。所以,对这些纳米材料进行毒理测试以保证产品的使用安全就成为了目前紧急需要解决的问题。

从而研究纳米颗粒对低等微生物(原生生物)的毒性也就引起了广泛的关注,因为这些微生物广泛大量的存在于生态系统中,对其研究存在着双重意义:纳米颗粒对这些微生物的毒理实验结果不仅可以对特殊纳米材料的生态毒性作出评估,而且还有助于了解纳米材料对环境毒性的潜在机制。纳米颗粒对水生原生生物的毒性影响特别显著。因为原生生物不同于多细胞生物体(例如:水蚤)。它们是单细胞生物,而且不同于单细胞藻类的是它们并没有防护性的细胞壁。这样,纳米颗粒就可以比进入细菌和藻类细胞更容易地进入到原生动物的细胞内,从而可以对细胞结构和细胞器进行直接的相互作用。草履虫类原生生物是带有纤毛的单细胞原生动物,它们广泛分部于淡水中。草履虫可以用它们的细胞壁进行吞噬作用来吸收固体的食物颗粒。其主要以细菌和藻类为食,并被多细胞动物所捕食(如桡足类和大型的原生生物)。所以,草履虫和其他纤毛虫类代表了在微生物体和多细胞动物间主要的食物链。此外,由于纳米颗粒可能将会通过这些低等微生物进入食物链,从而有可能生物积累在更高营养级的生物体中,这样也就可能影响到整个生物链并增加对人类产生的威胁。所以研究纳米材料对原生生物的毒性也就存在着重要的意义。

目前,镧系氧化物#8212;#8212;二氧化铈由于其高储氧能力,在和间的低氧化还原电位和其对uv吸收的潜在能力,使其广泛的应用在很多新的纳米技术中。最近, 纳米ceo2作为柴油添加剂用来降低颗粒燃烧后的尾气排放和作为催化转化器的组成部分,被越来越多的应用在汽车工业中。然而,纳米ceo2的各式各样的应用必然使其纳米颗粒释放到环境中。但随后其对环境的影响仍然处于未知状态。而随着ceo2纳米颗粒使用量的增加,对ceo2纳米颗粒进行潜在的生态毒理影响评估也就变的十分迫切。事实上,ceo2是作为在经济合作与发展组织(oecd)名单上紧急需要评定的纳米材料。然而,目前对其进行的生态毒理研究相对较少,并没有对其进行完整的风险评估。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

1.本课题要研究解决研究问题:

①本项目利用ceo2为原料,以三种不同原生生物:梨形四膜虫、斜头虫、草履虫为基础构成不同的生物群落,从而研究氧化铈对原生生物的毒理作用,研究其毒性与浓度的关系。

②氧化铈的浓度改变是否影响原生动物的种群数量和种群结构。

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