人工納米材料論文范文

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1人工納米材料對心血管系統的損傷表現

1．1人工納米材料造成內皮損傷：

血管內皮是血管壁以及血液之間單層性的細胞屏障。從生理解剖結構的角度上來說，血管內盤能夠及時促進激活性子與抑制因子的合成、分泌反應，從而使血管系統完整性得到完成，確保血管張力處于平衡狀態。相關研究中提示，對于存在有內皮功能障礙的人體而言，出現動脈粥樣硬化及相關疾病的可能性將明顯增大。從人工納米材料的角度上來說，造成內皮損傷的機制主要包括如下幾個方面：其一，在與細胞直接接觸并產生介導反應的條件下誘發細胞機械性損傷；其二，對血管內皮細胞造成一定的刺激作用，通過釋放炎性因子以及氧自由基成分的方式，造成細胞生長受阻；其三，對內皮細胞的生長產生抑制影響，組織缺血下的心血管重建受不良影響，可能表現為心肌缺血癥狀。

1．2人工納米材料造成血栓損傷：

血小板在凝血、止血過程當中具有相當關鍵的作用。與之相對應的是，凝血機制的異常也會與血小板的聚集水平存在明顯關系，由此可能產生血栓。人工納米材料可能導致與血小板發生電荷中和反應，造成血小板的聚集。除此以外，在人工納米顆粒材料所誘發的內皮損傷機制作用之下，組織纖溶酶原活性物的分泌水平有一定的降低趨勢，血小板被激活，最終表現為凝血前狀態，潛在誘發血栓等相關疾病的可能性。

2人工納米材料對心血管系統的損傷機制

2．1納米碳基物材料對心血管系統的損傷：

納米碳基物是納米材料中關鍵性的構成要素之一，以碳納米管為主要代表。此類材料的主要特點在于：機械強度高、硬度高、粒徑小。形狀上與常規的石棉纖維材料相似。但在作用于生物體的過程當中，難以發生代謝。除此以外，此類納米材料還具有良好的電子受體優勢，能夠與π電子系發生反應，促進材料與生物化學成分的有機結合。在納米碳基物的影響下，對于心血管系統的損傷可能涉及到以下兩個方面的問題：首先，從動物水平的角度上來說，血小板的凝聚很大程度上受到糖蛋白結合受體參與水平的影響。而在納米碳基物的應用下，可能致使糖蛋白結合受體發生激活反應，誘發心血管損傷。相關研究人員在以大鼠為模型的受體試驗中研究發現：多壁、單壁碳納米管均會導致大鼠頸動脈血栓形成速度的增快，說明兩種納米碳基物均對于血小板聚集有促進影響。除此以外，其還有可能造成受體的自主神經系統被破壞，表現為炎性反應。有關研究人員同樣以大鼠為模型，在暴露于碳納米顆粒環境后，大鼠模型表現出心率的降低趨勢，主要機制在于：碳納米顆粒材料造成了交感神經、迷走神經的破壞，在心血管系統支配中無法保持平衡關系。對于人體而言，嚴重時可能誘發心律失常，乃至心原性猝死的問題。其次，從細胞水平的角度上來說，有關研究人員使用納米炭黑顆粒對人臍靜脈內皮細胞進行染毒，持續24．0h。觀察發現：受到納米碳黑顆粒材料的影響，造成細胞形態學發生改變，細胞質膜發生損傷，細胞增生反應受到了一定的抑制影響。除此以外，有關研究中還認為，對于納米碳黑顆粒一類材料而言，會對內皮型一氧化氮合酶與間隙連接蛋白－37的合成反應造成不良影響，在降解內皮細胞質膜的情況下，可能誘發動脈粥樣硬化等相關疾病。除對心血管系統造成損傷影響以外，在納米炭黑顆粒材料作用之下，受體血管損傷后機體的自主修復功能也出現一定缺陷，故有關研究中通過大鼠模型試驗證實：多壁碳納米管材料會對大鼠血管外膜成纖維細胞活性造成抑制，造成模型內丙二醛含量的異常升高。

2．2納米金屬粉對心血管系統的損傷：

在納米顆粒吸入并達到肺間質部位以后，可能穿過肺泡上皮細胞，經由間質組織，參與到受體的血液循環反應過程當中，或者是通過進入淋巴循環系統的方式，進一步分布擴散至全身。與此同時，納米金屬粉材料中釋放的大比例金屬離子也可能通過自由基產生的方式，造成心血管系統損傷加劇。在納米金屬粉的影響下，對于心血管系統的損傷可能涉及到以下兩個方面的問題：首先，從動物水平的角度上來說，相關的試驗研究中分析認為［4］：對于暴露在納米金屬粉環境下的小鼠模型而言，處死后解剖結果顯示其肺部銀含量可達到1．5～1．7ug單位。同時，隨著處死時間的延長，肺部中的銀檢出含量將得到明顯的減低。同時，體內團聚的納米金屬粉釋放銀離子在小鼠被處死7d后仍然可在肺泡巨噬細胞中被檢出。根據相關的試驗結果認為：雖氣管滴注下的銀納米團顆粒以團聚體的方式殘留在肺部，但呼吸暴露下的納米銀顆粒可能經由肺部進入血液循環系統，造成心血管系統的損傷。其次，從細胞水平的角度上來說，納米金屬粉所生成的銀納米顆粒以及金納米顆粒都可能在氧化反應的作用之下對細胞凋亡產生一定的誘導反應，由此影響心血管的正常運行。有關研究中嘗試以小鼠作為模型，對受體進行銀納米顆粒染毒，結果顯示：銀納米顆粒可能造成小鼠受體中的成纖維細胞凋亡反應加劇。除此以外，在細胞色素C迅速釋放的條件下，Bax蛋白成分白轉移至線粒體內，由于在此類納米材料的介導反應下，細胞凋亡具有線粒體依賴的特征，故而將導致活性氧自由基成分的提升，對應的JNK激酶的活性水平明顯增長。

3結語

本文在結合近年來相關研究成果以及文獻資料的基礎之上，針對有關人工納米材料對心血管系統損傷方面所取得的研究進展進行了總結與歸納，認為包括納米碳基物材料以及納米金屬粉在內的人工納米材料都會造成內皮損傷以及血栓損傷，需要臨床引起重視。

作者：龍添翼單位：中南大學湘雅醫院心內科