论文摘要
纳米材料的生物效应与安全性研究已初步进入系统化、规模化的研究阶段。近年来,有关纳米尺度水分子簇的结构、分子行为、氢键网络等化学物理性质以及其对生物生理功能影响的探索,已经成为簇科学研究领域的崭新亮点。本文开展了纳米水分子簇微观结构及物理特性的研究。借助于CD、UV等表征手段,考察了纳米水分子簇在蛋白质(选用溶菌酶)空间结构变化、细菌(选用大肠杆菌)生长中的作用,进而分析了纳米水分子簇的生物学效应;利用不同尺度水分子簇对小鼠进行驯养,考察了小鼠精神状态、空腹血糖、耐糖量等的变化,进而分析了纳米水分子簇的药效功能及生物安全性。结构与物性实验结果表明:与对照水样相比,纳米水分子簇的电导率增大近30倍;密度增大了0.43mg/ml;渗透压也有明显增大。采用DSC、UV、XRD对普通水分子簇和纳米水分子簇的结构分析表明,与普通水分子簇相比,纳米水分子簇的有序性较大,团簇较小,对离子和质子的携带能力较强。生物学效应实验表明:在溶菌酶高温变性过程中,纳米水分子簇可以减弱溶菌酶的变性程度;在大肠杆菌培养过程中,纳米水分子簇能够抑制大肠杆菌的生长。药效实验表明:带病毒小鼠的体重稳定增加,精神状态萎靡,反应迟钝,动作迟缓,皮毛光泽黯淡;纳米水分子簇与降糖灵结合使用驯养的小鼠的空腹血糖稳定下降;对驯养35天后的小鼠进行耐糖量检测,发现在2小时内所有小鼠的糖耐量都很稳定,由纳米水分子簇与降糖灵结合使用驯养的小鼠的糖耐量有明显下降趋势;但胆固醇和甘油三酯含量没有明显的变化。对驯养小鼠做肝部解剖实验,发现肝部产生肝血窦扩张充血,与饮用普通团簇水的小鼠存在明显的差异。经过分析,原因可能是纳米水分子簇在血液中迅速出现,并在肝中聚集,导致了肝部产生肝血窦扩张充血。