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在生物中氧化锌是怎么分布的?


生物分布是毒理学研究中一个重要的基础环节,它可以揭示纳米材料的积累器官,并预测其潜在的毒性。锌作为一种金属,可以通过原子吸收光谱(a As)、原子发射光谱(AES)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)进行检测,成为生物分布测量的基础。Wan 9等人。研究了纳米氧化锌灌胃给药后在小鼠体内的生物分布。用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定59/K9重量的纳米氧化锌(直径20nm)和亚微米氧化锌(直径120nm)暴露后小鼠血清和主要组织中锌的含量,发现暴露组小鼠肾脏、胰腺和骨骼中锌的含量显著增加。更重要的是,氧化锌的生物分布具有一定的规模效应。亚微米氧化锌在骨中的富集明显高于氧化锌纳米颗粒。肾脏和胰腺中的亚微米氧化锌含量低于纳米氧化锌,但无显著性差异。氧化锌纳米粒和亚微米氧化锌不增加血清、肝脏和心脏中锌的含量。

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这些结果表明,ZnO纳米颗粒可能对肾脏和胰腺造成损伤,在毒理学实验中证实了ZnO纳米颗粒(60nm直径和100nm长)在体内的迁移。初步结果表明,氧化锌纳米颗粒主要沉积在肺组织中,不迁移到其他部位。虽然以前报道过吸入氧化锌可以进入全身循环并在尿液中被检测到,但在我们的研究中没有发现氧化锌纳米颗粒向其他器官的转运。可能的原因是剂量太低,引起的变化太小,检测不到(生物组织中锌的本底相对较高,如肝脏中锌的浓度约为60ngzn/g干组织)。

然而,稍高浓度的纳米氧化锌会导致小鼠急性死亡,这使得我们无法将高浓度的纳米氧化锌冷冻起来进行实验。氧化锌作为毒理学研究的重要基础之一,在毒理学研究中没有得到足够的重视。因此,有必要系统地研究氧化锌纳米颗粒在体内的吸收、分布、转运和代谢。这些数据无疑将促进ZnO纳米材料毒理学的发展。相关研究滞后的原因可能是缺乏合适的检测技术。锌是生物体内存在的必需微量元素。研究发现,组织中锌的本底含量很高,严重影响了纳米氧化锌的检测。

除了上述例子中使用的ICP-MS技术外,锌还可以被中子激活以获得放射性,然后可以通过7计数器检测。中子活化技术具有灵敏度高、样品处理简单等优点。未来,基于中子活化的体内示踪技术的发展对纳米氧化锌的示踪具有重要意义。特别是考虑到氧化锌纳米材料在呼吸毒性研究中的低分辨率,有必要建立灵敏的检测方法。


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