碳纳米材料是人工合成纳米材料的重要组成部分,近几年有关碳纳米材料的生态环境风险引起了人们的普遍关注。近期我们比较了典型的氧化石墨烯和单壁羧基碳纳米管的纳米毒性[1,2]。结果 表明,普通小球藻暴露于纳米材料24 h 促进细胞分裂,而后在96 h 后抑制细胞分裂。氧化石墨烯和单壁碳纳米管都会包裹在细胞的表面,但细胞对单壁碳纳米管摄入的量是氧化石墨烯的二倍多。相比氧化石墨烯,单壁碳纳米管还能诱导细胞产生更明显的质壁分离现象、线粒体膜电位损失以及细胞通透性降低。另外,单壁碳纳米管能使细胞体内的淀粉粒和溶酶体含量增多,也能使细胞体内的活性氧的含量提高。细胞代谢组学分析显示,暴露于氧化石墨烯和单壁碳纳米管小球藻的新陈代谢与空白对照组相比具有比较显著差异[3]。氧化石墨烯大量地包裹在单细胞普通小球藻的表面,并使细胞的通透性降低。与之相反,小球藻暴露于氧化石墨烯量子点通过内化作用,例如,质壁分离、纳米材料的摄入、氧化应激压力增大、细胞分裂及叶绿素合成的抑制,使得细胞出现了明显的细胞质膜收缩和细胞通透性增大等生物效应。代谢结合正交偏最小二乘法分析结果表明,氨基酸代谢的变化比较明显[4]。这些研究结果有助于我们理解纳米材料尺寸大小在其诱发生物效应上的作用[5]。