纳米粒子以其独特的尺度效应以及微尺度上的特殊的物理化学特性,近年来在各个领域有着广泛的应用,尤其是把纳米粒子作为一种药物载体应用在医药领域里。二氧化硅纳米粒子大量应用于在工业农业以及医药行业。本硕士论文的前两部分以斑马鱼幼鱼做为模式生物评价的平台,通过用不同浓度梯度与粒径(15nm与50nm)的二氧化硅纳米粒子处理斑马鱼受精卵,通过评价其发育毒性与神经毒性来评价二氧化硅纳米粒子引入的粒径效应与浓度效应所带来的对斑马鱼受精卵发育以及神经行为的影响。在这两部分中牛血清白蛋白组分五(BSA-V),用来包被不同粒径(15nm与50nm)的二氧化硅从而得到不同直径并且表面带有不同电荷的纳米粒子蛋白晕复合物,同时牛血清白蛋白组分五也降低了纳米粒子在溶液中的聚沉。对于受精卵发育的影响,我们以出膜率,死亡率,畸形率以及阿尔西兰染色呈现的软骨畸形为检测指标。动态光散射实验结果证实将纳米粒子包被有牛血清白蛋白组分五是一个控制纳米粒子粒径与电荷的有效方法。孵化率的结果显示其对二氧化硅纳米粒子复合物的浓度有着依赖效应。半数致死率(LC50)显示了从受精后54小时到受精后120小时死亡率的增加。斑马鱼受精后54小时是评价纳米粒子蛋白晕复合物的一个新颖且重要的时间点。结果显示不同粒径的纳米粒子被蛋白包被后形成蛋白晕复合物并有不同的表面电荷与毒性效应。研究结果显示对于发育毒性,50nm纳米粒子复合物比15mn的纳米粒子复合物毒性更大。同时软骨畸形更进一步表明了发育毒性的结果。此外,对于神经的影响我们主要以睡眠觉醒行为的改变为基础,定义了一系列神经行为学的参数来检测不同粒径(15nm与50nmm)与不同浓度(50-1000μg/mL)的二氧化硅纳米粒子蛋白晕复合物对斑马鱼神经行为的影响。据我们所知,本研究首次将运动行为与睡眠觉醒行为联系起来检测纳米粒子的神经毒性。结果表明,被15nnm与50nm二氧化硅纳米粒子处理的幼鱼的神经行为毒性,死亡率和畸形率有着明显的浓度依赖效应。通过K聚类分析发现15nm的二氧化硅的神经毒性大于50nm的二氧化硅；而50nmm的二氧化硅的发育毒性大于15nm的二氧化硅。在本论文的第三部分我们以斑马鱼的成年鱼为研究对象,模拟了自然条件下水体中的不同粒径(15nm和50nm)与不同浓度(低浓度300μg/ml与高浓度1000μg/mL的)二氧化硅纳米粒子对成年斑马鱼的高级认知行为(颜色偏好)的影响,以及探究了二氧化硅纳米粒子潜在的致阿兹海默症的行为的潜在效应。伴随着各个学科的快速发展,生物行为背后的机制的解析亟需借助多学科联合研究的方式。在这里,我们展现了借助多学科技术的方式来研究二氧化硅纳米粒子干扰了斑马鱼的神经行为并且解析了影响此神经行为的可能的生理机制。我们应用斑马鱼作为动物模型借助行为学以及生理学的分析来评价不同粒径(15nm与50nm)以及不同浓度的(低浓度300μg/mL与高浓度1000μg/mL)的二氧化硅纳米粒子的神经毒性。借助视频跟踪与数据挖掘技术,我们检测到了行为表型的改变。我们发现,较之50nm的二氧化硅纳米粒子,15nm的二氧化硅粒子能够对斑马鱼的认知的神经行为模式造成显著的改变,并且能够导致潜在的类帕金森氏病样的行为。在组织,细胞以及分子水平的的分析与行为学分析的结果一致,显示出纳米粒子通过作用于视网膜以及脑中的多巴胺神经元来改变颜色的偏好以及潜在地引起类派金森样的行为。