1、碳納米管(Carbon nanotubes，CNTs)是一類重要的納米材料，近年來碳納米管的生物學效應(yīng)引起了人們的極大興趣，碳納米管的應(yīng)用非常廣泛，從生物機械到生物醫(yī)學，以生物學應(yīng)用為目的的探索研究正在迅速增多。CNTs的巨大應(yīng)用潛力使它的合成和制備規(guī)模不斷地擴大，碳納米管材料的安全性研究和評估不斷地得到關(guān)注，故對于評估CNTs，特別是多壁碳納米管(multi-walled carbonnanotubes，MWCNTs)對于人或其他生物

2、可能存在的危害是非常重要的。本研究選用牛磺酸修飾的多壁碳納米管(taurine functionalized multi-walled carbonnanotubes，tau-MWCNTs)，并以原始的多壁碳納米管(pristine multi-walled carbonnanotubes，p-MWCNTs)為對照，選用小鼠的單核巨噬細胞RAW264.7細胞為模型，觀察他們與單核巨噬細胞作用后細胞的功能變化，以及基因組學的變化。

3、　　第一部分
　　目的：研究p-MWCNTs與tau-MWCNTs在體外對RAW264.7細胞的毒性作用及機制。方法：本實驗研究p-MWCNTs與tau-MWCNTs作用于小鼠的單核巨噬細胞RAW264.7細胞后，觀察RAW264.7細胞的功能變化，主要研究細胞活力，LDH釋放率，細胞形態(tài)觀察，GSH/GSSG值，TNF-α和IL-8，細胞周期，細胞凋亡與細胞內(nèi)鈣離子的測定。結(jié)果：P-MWCNTs可以抑制RAW264.7細胞增殖，

4、增加細胞的LDH釋放率，誘導(dǎo)細胞發(fā)生凋亡與氧化應(yīng)激，增加細胞內(nèi)的TNF-α與IL-8釋放，引起細胞周期的G0/G1期阻滯，增加細胞中的鈣離子濃度，而即使高濃度的tau-MWCNTs對RAW264.7細胞也沒有毒性作用，另外，RAW264.7細胞不能吞噬p-MWCNTs，暴露于p-MWCNTs的RAW264.7細胞發(fā)生明顯的形態(tài)學變化；而tau-MWCNTs很容易進入RAW264.7細胞內(nèi)，但暴露于tau-MWCNTs的RAW264.7細

5、胞沒有明顯的形態(tài)學變化。結(jié)論：我們的研究提示tau-MWCNTs不影響細胞活力，它可以在生物與醫(yī)學方面得到廣泛的應(yīng)用，它可能可以作為藥物載體用于治療腫瘤，腦血管意外，房顫等疾病，具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。
　　第二部分
　　基因芯片技術(shù)融合了分子生物學、材料科學、微電子學、物理學、化學、信息科學和計算機科學等多個學科的高新技術(shù)，它在DNA序列測定、基因表達分析、基因組研究、基因診斷、藥物研究與開發(fā)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目的：

6、本部分實驗選用Affmetrix公司的Affymetrix Mouse4302.0 Array基因組芯片，研究p-MWCNTs與tau-MWCNTs對RAW264.7細胞的作用機制。方法：本研究通過對差異表達基因的生物學功能予以分類，從分子水平上初步研究和探討p-MWCNTs與tau-MWCNTs對RAW264.7細胞的作用機制，并以實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)來驗證實驗結(jié)果。結(jié)果：基因芯片的檢測結(jié)果顯示，p-MWCNTs處理RAW264.

7、7細胞24h后，與對照組相比，RAW264.7細胞表達顯著改變的基因共5738個，其中1905個基因表達上調(diào)，3833個基因表達下調(diào)；而經(jīng)tau-MWCNTs處理RAW264.7細胞24h后，與對照組相比，RAW264.7細胞表達顯著改變的基因共2567個，其中959個基因表達上調(diào)，1608個基因表達下調(diào)。根據(jù)Gene Ontology分類數(shù)據(jù)庫中基因生物學過程的描述對差異表達基因進行功能分類，這些基因的功能涉及細胞周期、細胞凋亡、應(yīng)激

8、反應(yīng)與炎癥反應(yīng)、細胞骨架、細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運、一氧化氮代謝、DNA修復(fù)、DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄、能量代謝、離子通道和運輸?shù)鞍?、細胞信號傳遞、及細胞受體等。結(jié)論：P-MWCNTs抑制RAW264.7細胞的生長是通過調(diào)控一些細胞周期，細胞凋亡，應(yīng)激及炎癥反應(yīng)相關(guān)基因而起作用，這種調(diào)控作用的機制相當復(fù)雜。而tau-MWCNTs處理RAW264.7細胞后發(fā)生變化的基因數(shù)量明顯減少。我們對部分細胞周期、細胞凋亡、細胞應(yīng)激與炎癥反應(yīng)相關(guān)基因進行了分析并用實時熒光定