纳米技术的实施可能导致重大的遗传毒性

Department of Biology, Department of Chemical and Materials Engineering, University of Dayton, Dayton, OH 45469, USA.

Carbon nanotubes (CNTs) have shown promise as an important new class of multifunctional building blocks and innovative tools in a large variety of applications, ranging from nanocomposite materials through nanoelectronics to biomedical设备。由于它们具有不寻常的一维空心纳米结构和独特的物理化学特性，因此CNT作为新型药物输送工具和成像剂特别有用。但是，这种生物医学应用不会bE会意识到，如果没有对CNT对人类和其他生物系统的潜在危害的适当评估。尽管已经发表了一些有关CNT的细胞毒性的报道，但对哺乳动物细胞中CNT的分子水平或遗传毒性的毒性知之甚少。我们首次评估了小鼠胚胎（ES）细胞中对多壁碳纳米管（MWNT）的DNA损伤响应。我们发现，MWNT可以在暴露后2小时内积累并诱导小鼠ES细胞中的凋亡并激活肿瘤抑制蛋白p53。此外，我们还观察到了两种碱基切除修复蛋白8-氧谁DNA糖基化酶1（OGG1）的表达增加，双链断裂蛋白RAD 51，丝氨酸139的H2AX组蛋白的磷酸化以及使用MWNT处理后XRCC4的SUMO修饰。一项使用内源分子标记腺嘌呤磷脂基转移酶（APRT）的诱变研究表明，MWNTS增加了与小鼠ES细胞中的自发突变频率相比，突变频率比2倍。这些结果表明，即使对于这些材料（例如多壁碳纳米管），还需要仔细检查纳米材料的遗传毒性，这些材料先前已被证明在细胞水平上具有有限或无毒性。