纳米颗粒在机体内的转运作用

6　纳米颗粒在机体内的转运作用

人们接触纳米颗粒的途径包括呼吸道、消化道、皮肤和注射，这四个途径也是纳米毒理学研究所采取的主要暴露方式。纳米颗粒表现的生物学特征与其本身的结构和性质有着极大的相关性，颗粒的性质决定着纳米颗粒进入细胞的方式，在细胞内的定位以及对生物细胞的生物学效应。Qiao等^[53]应用计算机模拟发现C⁶⁰能迅速穿越人造磷脂膜，而羟化的C⁶⁰穿越磷脂膜的速度要明显低于C⁶⁰本身。Isobe等^[54]的研究发现被氨基酸修饰的C⁶⁰作为一种亲脂性分子，可以直接穿越生物膜，并有可能携带其他分子进行跨膜运输。刘成杰等^[55]也对大分子和纳米颗粒的跨膜吸收及细胞内转运进行了综述，总结了纳米颗粒表面的电荷、包覆以及其他修饰方式均会影响纳米颗粒的跨膜及细胞内转运。

而通过摄食的方式，随着水、药物等直接进入肠、胃、消化道等的纳米颗粒则可以在器官不同部位沉积。但是发挥毒性作用的不一定是纳米颗粒物本身，而很有可能是其次级代谢产物。生物机体对有些纳米颗粒的摄取、分布、代谢和排泄等途径尚不清楚，但是随着新的细胞和分子水平高新技术的应用，可以实现不同类型的纳米颗粒的示踪和观察，从而能够得到颗粒接触到机体到排泄的整个作用过程中纳米颗粒的活性表现^[56]。

炎症反应和肺组织纤维化是纳米材料经呼吸道染毒后的最主要的表现。纳米材料作为外源物质进入肺组织后被机体自身免疫系统所识别，并在化学趋势作用的介导下，被吞噬细胞吞噬，纳米颗粒表面产生大量活性氧自由基导致吞噬细胞吞噬能力下降或死亡，引起肺组织的氧化损伤和炎症反应。科学家们推测，纳米颗粒致病的主要机制是活性氧的产生和炎症细胞因子的释放，但是由于不同纳米颗粒的大小、形状、化学组分、表面电荷等的复杂性，纳米颗粒的毒性机制仍不是很清楚。

生物医学材料的研究则多是利用纳米颗粒表面电荷的缺陷，达到对自由基的清除作用；利用纳米颗粒表面的特异结合使其作用于受损细胞的表面，达到治疗疾病、抗肿瘤、抑菌杀菌的作用。有机纳米颗粒物的种类众多，表面基团丰富，作用机理复杂，在机体内的转运和作用有待进一步试验。