——纳米生物效应与安全性联合实验室研究工作取得重大进展
日前，高能所-国家纳米科学中心“纳米生物效应与安全性联合实验室”关于量子点生物安全性研究的最新成果，发表在毒理学领域影响因子最高的学术刊物Toxicology and Applied Pharmacology, 230(2), 364-371, 2008，并被选为该期封面文章。
据该实验室负责人赵宇亮研究员介绍，与传统有机发光材料相比，量子点发光效率高、频率宽，波长可通过颗粒尺寸大小调节，量子效应明显，被广泛应用在医学领域，但量子点的生物安全性一直是其医学应用的瓶颈，而这一研究成果为寻找消除量子点生物毒性的方案提供了依据。
研究人员采用水溶性量子点CdSeS(外包裹硅)，利用动物实验重点研究了水溶性量子点的生物动力学行为，建立了基于等离子体质谱的 Cd含量分析方法，检测小鼠的血液、器官和不同时间的排泄物中的CdSeS浓度，并通过器官组织病理分析和一系列体外实验确定了CdSeS量子点的一系列重要生物学行为。实验结果显示，在生物体内CdSeS量子点的半衰期为19.8±3.2 h，清除速率为57.3±9.2 ml/h/kg，靶器官主要是肝和肾。
研究人员发现，量子点的代谢方式与其在体内的聚集形态直接相关，更为复杂的是，聚集形态又与它们和蛋白相互作用的方式有关。进入生物体内的量子点，小部分继续保持原状进入肾脏，被肾小球毛细管过滤，5日内以小分子结构通过尿液排出体外；大多数量子点会吸附蛋白与蛋白质结合，聚集成大颗粒进入肝脏代谢，经粪便排出体外。但还有约8.6%的量子点由于聚集形态不同，长时间仍留在肝脏组织中，难以被机体清除，成为导致量子点毒性的主要因素。因此，调控量子点与体内蛋白相互作用产生的复杂聚集形态，减少长时间仍留在肝脏组织的聚集态的形成，是解决其生物毒性，保证安全应用的有效途径。
图A-D, 水溶性CdSeS量子点与血清中蛋白的不同结合和聚集形态的原子力显微镜成像图。量子点与蛋白结合的聚集形态，影响量子点在体内的代谢和毒性。
该工作由实验室邢更妹、陈真和中科院“西部之光”学者陈浒等人，与中科院化学所“分子纳米结构与纳米技术院重点实验室”合作完成，充分显示了纳米生物效应研究是一个跨学科交叉性很强的新领域。
近年来，高能所-国家纳米科学中心“纳米生物效应与安全性联合实验室”在纳米生物效应与安全性的研究方面，取得的重要进展，产生了较大的国际影响力。如，2007年在美国出版了该领域的第一本专著Nanotoxicology(ISBN: 1-58883-088-8, USA)，2008年应邀为Nature系列的杂志撰写纳米毒理学方面的评述文章(Nature Nanotechnology, 3, 191-192, 2008)。
根据Science Direct 公布的世界毒理学领域的论文排行榜，从2005年第4季度至今，每季度都有该实验室发表的纳米毒理学论文进入世界Top 25 hottest papers。同一个实验室的研究工作连续保持在世界Top 25这么长时间，在国际上产生了较大影响。
*05年4季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第20名
*06年1季度，2篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第8, 14名
*06年2季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3名
*06年3季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3名
*06年4季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第5, 12名
*07年1季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3, 23名
*07年2季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第5, 12名
*07年3季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第8, 18名
*07年4季度，3 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第10, 15, 22名
*08年1季度，3 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第12, 13, 14名
日前，高能所-国家纳米科学中心“纳米生物效应与安全性联合实验室”关于量子点生物安全性研究的最新成果，发表在毒理学领域影响因子最高的学术刊物Toxicology and Applied Pharmacology, 230(2), 364-371, 2008，并被选为该期封面文章。
据该实验室负责人赵宇亮研究员介绍，与传统有机发光材料相比，量子点发光效率高、频率宽，波长可通过颗粒尺寸大小调节，量子效应明显，被广泛应用在医学领域，但量子点的生物安全性一直是其医学应用的瓶颈，而这一研究成果为寻找消除量子点生物毒性的方案提供了依据。
研究人员采用水溶性量子点CdSeS(外包裹硅)，利用动物实验重点研究了水溶性量子点的生物动力学行为，建立了基于等离子体质谱的 Cd含量分析方法，检测小鼠的血液、器官和不同时间的排泄物中的CdSeS浓度，并通过器官组织病理分析和一系列体外实验确定了CdSeS量子点的一系列重要生物学行为。实验结果显示，在生物体内CdSeS量子点的半衰期为19.8±3.2 h，清除速率为57.3±9.2 ml/h/kg，靶器官主要是肝和肾。
研究人员发现，量子点的代谢方式与其在体内的聚集形态直接相关，更为复杂的是，聚集形态又与它们和蛋白相互作用的方式有关。进入生物体内的量子点，小部分继续保持原状进入肾脏，被肾小球毛细管过滤，5日内以小分子结构通过尿液排出体外；大多数量子点会吸附蛋白与蛋白质结合，聚集成大颗粒进入肝脏代谢，经粪便排出体外。但还有约8.6%的量子点由于聚集形态不同，长时间仍留在肝脏组织中，难以被机体清除，成为导致量子点毒性的主要因素。因此，调控量子点与体内蛋白相互作用产生的复杂聚集形态，减少长时间仍留在肝脏组织的聚集态的形成，是解决其生物毒性，保证安全应用的有效途径。
图A-D, 水溶性CdSeS量子点与血清中蛋白的不同结合和聚集形态的原子力显微镜成像图。量子点与蛋白结合的聚集形态，影响量子点在体内的代谢和毒性。
该工作由实验室邢更妹、陈真和中科院“西部之光”学者陈浒等人，与中科院化学所“分子纳米结构与纳米技术院重点实验室”合作完成，充分显示了纳米生物效应研究是一个跨学科交叉性很强的新领域。
近年来，高能所-国家纳米科学中心“纳米生物效应与安全性联合实验室”在纳米生物效应与安全性的研究方面，取得的重要进展，产生了较大的国际影响力。如，2007年在美国出版了该领域的第一本专著Nanotoxicology(ISBN: 1-58883-088-8, USA)，2008年应邀为Nature系列的杂志撰写纳米毒理学方面的评述文章(Nature Nanotechnology, 3, 191-192, 2008)。
根据Science Direct 公布的世界毒理学领域的论文排行榜，从2005年第4季度至今，每季度都有该实验室发表的纳米毒理学论文进入世界Top 25 hottest papers。同一个实验室的研究工作连续保持在世界Top 25这么长时间，在国际上产生了较大影响。
*05年4季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第20名
*06年1季度，2篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第8, 14名
*06年2季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3名
*06年3季度，1篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3名
*06年4季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第5, 12名
*07年1季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第3, 23名
*07年2季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第5, 12名
*07年3季度，2 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第8, 18名
*07年4季度，3 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第10, 15, 22名
*08年1季度，3 篇进入世界Top 25 hottest papers, 排名第12, 13, 14名
