纳米材料毒性大揭秘：钴锌铁氧体纳米颗粒对小鼠肝肾的影响

为探究钴锌铁氧体纳米颗粒（CZF NPs）的肝肾功能和全身毒性，埃及坦塔大学研究人员开展相关研究，发现 CZF NPs 对实验小鼠毒性高，该研究对评估纳米材料安全性意义重大。

　　纳米技术作为近年来备受瞩目的前沿科技领域，如同一个神奇的魔法盒，为众多行业带来了革命性的变化。在生物医学领域，纳米材料（NMs）凭借其独特的小尺寸效应（通常在 1 到 100 纳米之间），展现出了巨大的应用潜力。比如，纳米颗粒（NPs）能够像 “快递小哥” 一样，精准地将药物、蛋白质和基因传递到细胞中，在癌症治疗和疾病诊断等方面带来了新的希望。然而，就像每一枚硬币都有两面一样，纳米材料在带来诸多好处的同时，也隐藏着潜在的风险。

越来越多的研究表明，纳米材料可能会对人体健康造成危害。由于其尺寸微小，纳米颗粒很容易进入人体，并在体内积累，进而对重要器官产生不良影响。例如，银纳米颗粒（Ag NPs）会对肝脏细胞产生毒性，导致线粒体活性显著降低；吸入的纳米颗粒还可能进入血液循环，影响肝脏、心脏和肺部等多个器官。在这样的背景下，对于纳米材料毒性的研究变得至关重要。

本次研究由埃及坦塔大学（Tanta University）的研究人员开展，旨在评估钴锌铁氧体纳米颗粒（CZF NPs）对实验小鼠的肝肾功能和全身毒性。这一研究成果对于深入了解纳米材料的安全性，以及在生物医学领域合理应用纳米材料具有重要意义。该研究成果发表于Scientific Reports期刊。

在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，通过 X 射线衍射分析（XRD）来确定 CZF NPs 的晶体结构；利用透射电子显微镜（TEM）观察颗粒的形态和微观结构；采用振动样品磁强计（VSM）测量样品的磁性。此外，研究人员选用雌性瑞士白化小鼠进行实验，通过测定半数致死剂量（LD₅₀）、观察小鼠体重变化、进行血液学和生化分析以及组织病理学检查等实验，全面评估 CZF NPs 的毒性。

研究结果如下：

1. CZF NPs 的表征：XRD 分析显示，CZF NPs 的衍射峰呈现立方结构，且随着 Zn 掺杂量的增加，衍射峰强度增强，部分特征峰向高角度移动。TEM 结果表明，颗粒尺寸均匀，呈近似球形，且 Zn 掺杂会使平均粒径增大。VSM 分析发现，随着 Zn 掺杂量的增加，样品的磁性发生转变，饱和磁化强度（Ms）和剩余磁化强度（Mr）上升，矫顽力（H_C）下降。
2. LD₅₀的确定：经实验测定，CZF NPs 和 CF NPs 的 LD₅₀分别为 4.6 g/kg 和 4.3 g/kg。
3. 对小鼠体重的影响：注射 CF NPs 的小鼠体重变化百分比与对照组相似，而注射 CZF NPs 的小鼠体重变化则与对照组存在显著差异，表明 CZF NPs 可能对小鼠身体器官产生有害影响。
4. 血液学参数的变化：注射 CF NPs 对小鼠的红细胞总数（RBCs）、血红蛋白浓度（Hb）、血细胞比容（Hct%）、白细胞总数（WBCs）和血小板计数等血液学参数无显著影响；而注射 CZF NPs 会导致 WBCs 计数增加、血小板计数减少，且改变了白细胞分类百分比。
5. 肝肾功能的变化：注射 CF NPs 的小鼠，其肝脏转氨酶（ALT 和 AST）以及尿素、肌酐水平与对照组相比无明显变化；但注射 CZF NPs 的小鼠，这些指标显著升高，表明 CZF NPs 导致了肝肾功能障碍。
6. 组织病理学变化：肝脏组织学检查显示，对照组小鼠肝脏结构正常，CF NPs 处理组小鼠肝脏结构基本正常，但有轻微改变，而 CZF NPs 处理组小鼠肝脏结构紊乱，出现肝细胞损伤等病理变化。肾脏组织学检查结果表明，对照组小鼠肾脏结构正常，CF NPs 处理组小鼠部分肾小管受损，CZF NPs 处理组小鼠肾小球和肾小管均严重受损。

综合研究结果和讨论部分可知，CZF NPs 在实验小鼠体内表现出明显的毒性，会导致肝肾功能障碍和组织病理学改变。而 CF NPs 在实验设定的浓度下相对无毒。这一研究结果为评估纳米材料的生物安全性提供了重要依据，提醒科研人员在开发和应用纳米材料时，必须充分考虑其潜在的毒性风险，尤其是在生物医学领域的应用中，更要谨慎评估，确保纳米材料的安全性，以避免对人体健康造成危害。同时，该研究也为后续进一步研究纳米材料的毒性机制和寻找降低毒性的方法奠定了基础，对推动纳米技术在生物医学领域的安全、合理应用具有重要的指导意义。