纳米二氧化钛诱发氧化应激大鼠肾脏毒性的研究

【立论依据】 纳米二氧化钛(nano-TiO₂)广泛应用于工业、农业、食品、医药等领域,为人们的生产、生活带来便利的同时,其生物安全性也越来越备受关注,是近年来的一个研究热点领域。目前,对TiO₂纳米材料毒性研究多局限于机体健康状态下,而基于机体的疾病状态,尤其是机体氧化应激状态下的纳米材料毒性研究鲜有报道。 【实验内容】 通过肌肉注射四氧嘧啶构建SD大鼠氧化应激模型,通过对健康和氧化应激大鼠进行0.5、5及50 mg/kg体重剂量的TiO₂纳米材料染毒,探讨其对肾脏组织的潜在不良影响。 【材料】 TiO₂纳米材料,四氧嘧啶,尿素氮(BUN)及超氧化物歧化酶(SOD)酶等联免疫吸附试剂盒,雄性SD大鼠,苏木精-伊红(H-E)染料。 【可行性】 前期文献调研扎实。西安医学院的SPF动物实验室,可饲养动物并进行动物实验。指导教师所在的基础医学部基础研究所有石蜡切片机等设备。指导教师从事纳米材料毒性方面的研究,可提供了强有力的技术保障及稳定、可靠的试剂供应。 【创新性】 临床上,糖尿病肾病是糖尿病最严重和最常见的慢性并发症之一,其发病机制比较复杂,但氧化应激在糖尿病肾病的发生、发展中起非常重要作用。但现在关于TiO₂纳米材料对疾病状态(尤其是氧化应激状态)的机体的毒性研究鲜有报道。基于此,本研究利用大鼠氧化应激模型,通过对健康和氧化应激大鼠进行低、中、高剂量TiO₂纳米材料染毒,探讨其对肾脏组织的潜在不良影响,希望能为纳米TiO₂的安全使用及毒性的科学预防提供了可靠参考和实验依据。     

TiO2/TiSi2复合材料的制备及其可见光光催化性能

分别以TiSi₂和HCl为钛源和形貌控制剂,采用一步水热法合成了海胆状TiO₂/TiSi₂纳米复合材料。TiO₂/TiSi₂是由TiSi₂基体与生长在TiSi₂表面的海胆状金红石型TiO₂组成,其中,金红石型TiO₂由大量尺寸均匀、表面光洁、沿[001]晶向生长的纳米棒组成。随着盐酸浓度的增加,TiO₂纳米棒会由棒状转变为锥状。性能测试发现,相比于纯相的金红石型TiO₂,TiO₂/TiSi₂复合材料在可见光区域具备较好的光吸收性能和较高的光催化降解甲基橙效率。     

g-C3N4纳米棒/TiO2/Ni/CNTs复合物的制备及其光催化性能

通过简单的快速加热回流本体氮化碳制备了缺陷较少的g-C₃N₄纳米棒;然后采用缓慢水解法在g-C₃N₄纳米棒表面负载掺杂镍的TiO₂前驱体,经热处理制得g-C₃N₄纳米棒/TiO₂/NiO纳米复合光催化剂;最后以TiO₂中的Ni为催化剂,采用化学气相沉积法原位生长CNTs,制备g-C₃N₄纳米棒/TiO₂/Ni/CNTs纳米复合光催化剂。通过XRD、TG、TEM、FT-IR、UV-Vis等测试方法对催化剂进行表征,考察了样品在紫外光和可见光下对亚甲基蓝（MB）的光催化降解活性。结果表明：g-C₃N₄纳米棒/TiO₂/Ni/CNT纳米复合物在紫外和可见光下对亚甲基蓝的降解率分别为87%和68%,光催化活性较g-C₃N₄/TiO₂/NiO有明显提高。     

TiO2/β-Zn4Sb3复合热电材料的制备及性能

采用真空熔融缓冷方法合成了单相β-Zn₄Sb₃化合物,并通过水解钛酸四丁酯(TBOT)制备了TiO₂/β-Zn₄Sb₃复合材料。采用放电等离子(SPS)烧结获得了致密的块材样品。研究了TiO₂质量分数对复合材料热电性能的影响规律。结果发现,随着TiO₂质量分数的增加,材料的Seebeck系数升高,电导率和热导率均显著下降,计算得出热电优值（Z_T）在638 K时达0.68,比单相Zn₄Sb₃的Z_T值提高了19%。     

85瓷的低温烧结及其介电性能

通过添加多元助剂降低85瓷的烧结温度,并探讨了TiO₂与CaO质量比的变化对85瓷致密化过程、结构及介电性能的影响。结果发现,添加多元助剂可以有效降低85瓷的烧结温度至1 350 ℃,适当调节TiO₂与CaO的质量比可进一步提高其致密度,当m（TiO₂）：m（CaO）=0.5时,85瓷在相同温度下烧结的致密度最高。研究同时发现,通过调节TiO₂与CaO的质量比,85瓷的介电常数在8.0~8.8的区间内能可控地调节,其变化规律与密度变化趋势一致;另一方面,85瓷的Q×f值较低,且其变化与密度无关,可能与烧结助剂较多且其成份变化较复杂有关。     

大共轭分子用于TiO2光催化效率和界面增强的策略

利用光催化技术,将占太阳光能很大比重的可见光部分转化为能量密度更高的电能或化学能,并使之器件化,成为各国科技工作者关注的重点和热点。基于TiO₂光催化技术,针对影响光催化效率提升的光谱响应范围窄、光吸收能力弱和光生空穴复合等问题,本文主要以苝类和吡咯并吡咯二酮类有机材料为例,综述了大共轭分子分子聚集特性、TiO₂基光催化材料拓宽光谱响应能力和增强界面结合的策略与最新研究进展,对TiO₂基复合材料的下一步研究工作进行了展望。     

喷雾燃烧法制备Pt/TixCe(1-x)O2纳米颗粒及其CO催化氧化性能

采用喷雾燃烧法,以钛酸四异丙酯、2-乙基己酸铈和氯铂酸为前驱体,丙酸为溶剂,制备Pt/Ti_xCe_（1-x）O₂系列纳米复合颗粒。系统研究了催化剂助剂CeO₂添加量对产物的粒径、晶型、表面氧空位和CO催化氧化活性的影响规律,探讨了喷雾燃烧过程中纳米颗粒的生长机理。结果表明：Ce离子能够进入TiO₂晶格,并促进TiO₂由锐钛矿相向金红石相的转变;富集存在的CeO₂会沿着TiO₂金红石晶面外延生长为月牙岛状。Ce³⁺能够增加颗粒表面的氧空位,提升载体活性氧参与CO氧化反应的可能性。Pt/Ti_0.9Ce_0.1O₂表现出最高的CO催化氧化活性,在70℃时CO转化率达到100%。     

慢性前列腺炎疼痛症状在脊髓L5~S2段内相关因素的研究进展

目的 慢性前列腺炎病因机制复杂、治疗不理想,疼痛是其主要症状,长期困扰着无数患者,本文综述了近几年关于慢性前列腺痛在脊髓L₅~S₂段内相关因素的研究进展,为前列腺痛的治疗研究提供参考。方法 本文查阅了近几年关于研究慢性前列腺痛在脊髓L₅~S₂段内发病相关因素的文献资料,并进行总结和归纳。结果 慢性前列腺炎疼痛症状的产生和维持与脊髓L₅~S₂段的神经病理性改变有密切关系。结论 对于治疗慢性前列腺炎疼痛症状,不能只集中于原发病灶上,还应该不断探索脊髓L₅~S₂段内神经病理性改变的相关机制,有可能为治疗带来新的途径。     

硫化氢供体型美金刚衍生物的合成及其活性

H₂S具有保护缺血再灌注损伤的神经元、显著降低脑梗死面积的作用,但高浓度H₂S产生神经毒性。N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体拮抗剂美金刚可以降低高浓度H₂S引起的神经毒性。将硫化氢缓释供体5-对羟基苯基-1,2-二硫杂环戊烯-3-硫酮(ADT-OH)与美金刚通过烷烃连接臂拼合,设计了9个结构全新的化合物I₁~I₉,以ADT-OH为原料,经过4步反应得到目标化合物,其化学结构经¹H NMR、¹³C NMR和HRMS确证。利用MTT法评价不同浓度目标化合物对谷氨酸损伤的HT-22细胞的影响,结果发现,该类化合物在1 μmol/L时能明显提高受损HT-22细胞的生存率(P<0.01),对于谷氨酸诱导损伤的神经元细胞具有较好的保护作用。     

TiO2-xNx薄膜托槽的体外生物相容性

目的 评价TiO_2-xN_x薄膜托槽的细胞生物相容性,并探讨掺氮含量与薄膜厚度对其生物相容性的影响。方法 通过对L929细胞进行细胞粘附实验、MTT实验和LDH释放实验评价TiO_2-xN_x薄膜托槽的细胞生物相容性,使用SPSS 19.0统计软件,通过单因素方差分析对实验数据进行统计学分析。结果 L929细胞在薄膜托槽组和对照组托槽表面的粘附和伸展状态均良好;虽然氮含量组和厚度组的细胞相对增殖率与对照组之间均存在显著性统计学差异(P<0.05),但所有组别的相对增殖率均在80%以上,随着氮含量的增加细胞相对增殖率降低,随着厚度的增加细胞相对增殖率增加。LDH结果显示随着氮含量的增加LDH活性增加,随着厚度的增加LDH活性降低,所有组别之间均无统计学差异(P>0.05)。结论 TiO_2-xN_x薄膜托槽细胞毒性为0级,掺氮含量和薄膜厚度因素与L929细胞生物相容性有关。     

纳米二氧化钛与葡萄糖亚慢性联合经口暴露对幼年大鼠血清叶酸和维生素B12水平的影响

目的 探讨纳米二氧化钛与葡萄糖亚慢性联合暴露对幼年大鼠血清叶酸和维生素B₁₂的影响。方法 对实验所用纳米二氧化钛的粒径、形状、晶型和溶液体系中的团聚程度等物理化学性质进行详细表征。80只4周龄清洁级SD大鼠按体质量随机分为8组(每组10只,雌雄各半)。每天灌胃给予0、2、10、50 mg/kg纳米二氧化钛,分别加或不加1.8 g/kg葡萄糖。染毒90 d后进行血清叶酸和维生素B₁₂含量检测。结果 纳米二氧化钛晶型为锐钛矿,近球形,平均粒径为(24±5) nm。在雄性幼年大鼠中,与对照组相比,纳米二氧化钛(10 mg/kg)加葡萄糖染毒可导致血清叶酸浓度明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。在雌性和雄性幼年大鼠中,与单纯葡萄糖(1.8 g/kg)染毒组相比,高剂量纳米二氧化钛(50 mg/kg)加葡萄糖可导致血清叶酸浓度明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。经过联合作用分析,纳米二氧化钛与葡萄糖联合暴露对雌性幼年SD大鼠血清叶酸浓度的影响存在明显拮抗作用。纳米二氧化钛与葡萄糖联合暴露对幼年SD大鼠血清维生素B₁₂浓度的影响较小,未见明显交互作用。仅发现与单纯葡萄糖(1.8 g/kg)染毒组相比,雄性大鼠低剂量(2 mg/kg)纳米二氧化钛加葡萄糖染毒组血清维生素B₁₂浓度明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 纳米二氧化钛和葡萄糖亚慢性联合经口暴露可以对幼年SD大鼠血清叶酸浓度产生影响,两者存在拮抗作用。     

纳米二氧化钛与葡萄糖亚慢性联合经口暴露对幼年大鼠血清叶酸和维生素B12水平的影响

目的 探讨纳米二氧化钛与葡萄糖亚慢性联合暴露对幼年大鼠血清叶酸和维生素B₁₂的影响。方法 对实验所用纳米二氧化钛的粒径、形状、晶型和溶液体系中的团聚程度等物理化学性质进行详细表征。80只4周龄清洁级SD大鼠按体质量随机分为8组(每组10只,雌雄各半)。每天灌胃给予0、2、10、50 mg/kg纳米二氧化钛,分别加或不加1.8 g/kg葡萄糖。染毒90 d后进行血清叶酸和维生素B₁₂含量检测。结果 纳米二氧化钛晶型为锐钛矿,近球形,平均粒径为(24±5) nm。在雄性幼年大鼠中,与对照组相比,纳米二氧化钛(10 mg/kg)加葡萄糖染毒可导致血清叶酸浓度明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。在雌性和雄性幼年大鼠中,与单纯葡萄糖(1.8 g/kg)染毒组相比,高剂量纳米二氧化钛(50 mg/kg)加葡萄糖可导致血清叶酸浓度明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05)。经过联合作用分析,纳米二氧化钛与葡萄糖联合暴露对雌性幼年SD大鼠血清叶酸浓度的影响存在明显拮抗作用。纳米二氧化钛与葡萄糖联合暴露对幼年SD大鼠血清维生素B₁₂浓度的影响较小,未见明显交互作用。仅发现与单纯葡萄糖(1.8 g/kg)染毒组相比,雄性大鼠低剂量(2 mg/kg)纳米二氧化钛加葡萄糖染毒组血清维生素B₁₂浓度明显上升,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 纳米二氧化钛和葡萄糖亚慢性联合经口暴露可以对幼年SD大鼠血清叶酸浓度产生影响,两者存在拮抗作用。     

二氧化钛纳米粒子联合LED光照射对口腔变异链球菌的抑制作用及其机制

探讨对二氧化钛纳米粒子（TiO₂NPs）进行锌（Zn）和氮（N）共掺杂时最适掺杂浓度及Zn和N共掺杂TiO₂NPs（Zn-N-TiO₂ NPs）对口腔变异链球菌的抑制作用，阐明其作用机制。     

介孔TiO2纳米粒在声动力学治疗肝细胞肝癌应用的生物相容性评估

 目的 评估介孔二氧化钛（titanium dioxide，TiO₂）纳米粒在声动力学抗人肝癌HepG2肿瘤的生物安全性。方法 采用软模版法合成介孔TiO₂纳米粒，与HepG2细胞共培养后通过噻唑蓝还原法评估毒性，应用荧光探针测定其介导声动力学治疗在HepG2细胞内产生活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）的情况。采用血液凝集实验测评血液相容性，并通过静脉注射后小鼠血液生化指标及脏器组织切片HE染色来评估安全性。昆明小鼠与HepG2种植瘤裸鼠静脉给药后，在指定时间取脏器及肿瘤于王水中消化，应用电感耦合等离子体发射光谱绘制药物脏器分布图。结果 介孔TiO₂纳米粒具有高度分散性和均一性，细胞共培养后显示无毒性，联合超声在HepG2细胞中产生ROS。血液凝集实验所有指标、小鼠血液生化指标及脏器组织切片（最高剂量150 mg/kg）与对照组差异均无统计学意义。静脉给药后主要分布于肝脾，8 h达峰（含51.32%），1 h时肿瘤组织的药物分布达6.74%，并于24 h内显现出维持浓度。结论 介孔TiO₂纳米粒作为声敏剂能有效产生ROS，具有良好静脉注射安全性，主要通过网状内皮系统代谢，能蓄积于肿瘤组织内为声动力学治疗提供良好时间窗口。     

金红石型钛白粉表面包覆氧化铝的形态及机理

探讨了以H2SO4和CH2OHCH2Cl为酸解介质时,氯化法金红石型钛白粉表面包铝的行为及形态特征。利用正交实验研究了包膜过程中,熟化pH、熟化时间以及温度对包铝钛白粉白度的影响。氯化法金红石型钛白粉浆在pH为10时,Zeta电位最大,在水中达到最佳分散,利用H2OHCH2Cl作为酸解介质时,浆液中的均相成核得到显著抑制,钛白粉表面的包膜质量得到明显改善。以稀硫酸作为酸解介质时,随熟化温度升高和熟化时间的延长,钛白粉包覆效果明显改善,白度值明显升高。     

纳米二氧化钛与脂多糖对小鼠肝脏抗氧化性能的影响

目的：比较慢性经口暴露不同尺寸二氧化钛(titanium dioxide, TiO2)对小鼠肝脏组织抗氧化性能的影响,并探讨纳米TiO2在小鼠肝脏中对脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)易感性的影响。方法：将90只4 周龄清洁级雄性ICR小鼠分为18组,分别饲喂维持饲料、1%（质量分数）纳米TiO2（34 nm）饲料、1%（质量分数）亚微米TiO2（125 nm）饲料1个月、3个月、6个月,饲养结束后的第2天再分别灌胃给予0或10 mg/kg LPS,4 h后处死小鼠,记录体重及肝重,并计算肝脏系数,取肝组织制备匀浆测定抗氧化指标,包括总抗氧化能力（total antioxidant capacity,T-AOC）、总超氧化物歧化酶（total superoxide dismutase,T-SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（glutathione peroxidase,GSH PX）、丙二醛（malondialdehyde,MDA）。结果：小鼠的体重改变仅在染毒1个月的情况下出现,表现为各处理组的体重与对照组相比显著下降,肝脏系数在各组均未发生明显变化。染毒1个月、6个月小鼠纳米TiO2+LPS处理组、亚微米TiO2+LPS处理组与对照组、纳米TiO2处理组、亚微米TiO2处理组和LPS处理组相比,肝脏T-AOC、T-SOD、MDA三项指标有不同程度的升高。染毒3个月小鼠不同尺寸TiO2处理组的肝脏MDA活性降低。染毒1个月与6个月小鼠不同尺寸TiO2处理组下各项指标结果间差异无统计学意义,与对照组间差异也无统计学意义。结论：长期口服纳米TiO2和亚微米TiO2对成长期小鼠肝脏更容易产生损伤,且损伤既可能是还原损伤也可能是氧化损伤,小尺寸TiO2会提高小鼠肝脏对LPS的易感性,并随着暴露时间的增加而提高。     

内镜下钛夹闭合联合局部注射肾上腺素治疗上消化道Dieulafoy病42例临床分析

目的探讨内镜下钛夹闭合联合局部注射肾上腺素治疗上消化道Dieulafoy病的临床效果。方法 42例因呕血和（或）解黑便病人行急诊内镜检查,明确诊断为上消化道Dieulafoy病,病灶位于食管下端8例、胃底14例、胃体5例、胃窦3例、十二指肠球部4例、十二指肠球部降部交接3例,十二指肠降部5例。对Dieulafoy病灶进行内镜下钛夹闭合联合局部注射1∶10000肾上腺素治疗,内镜治疗后再次出血的病人进行第二次内镜下钛夹闭合联合局部注射1∶10000肾上腺素治疗。结果内镜下止血术后即时止血42例（100%）,5例病人（11.9%）72h内因再次出血进行第二次内镜下钛夹闭合联合局部注射1∶10000肾上腺素治疗,2例病人出血停止,72h总的止血有效率为（92.85%）,3例（7.15%）病人因效果欠佳转外科手术治疗。结论内镜下钛夹闭合联合局部注射1∶10000肾上腺素治疗上消化道Dieulafoy病止血率为（92.85%）,是一种安全、有效,创伤小的治疗上消化道Dieulafoy病的首选方法。     

表面为金红石型纯钛种植体与口腔粘膜界面的组织学观察

目的：观察表面为金红石型纯钛种植体与口腔粘膜上皮界面的愈合情况，探讨两者之间是否可以形成良好的上皮屏障结构。方法：拔除Beagle狗双侧下颌前磨牙，愈合3个月后，植入二段式表面为金红石型纯钛种植体，分别于植入后15d、2个月及负荷后2个月，取标本作HE染色切片和透射电镜，观察种植体周围结合上皮的情况。结果：植入后15d即可在种植体周围形成上皮袖口，结合上皮再增生活跃，界面层以半桥粒结合方式附着于种植体表面的基质上。植入后2个月结合上皮增长，上皮较一致，为3－4层细胞。负荷后2个月结合上皮受炎症刺激后出现增生，形成上皮钉突。结论：口腔粘膜上皮可以与表面为金红石型纯钛种植体形成生物性附着，并起到生物屏障的作用。     

内镜黏膜下剥离术在消化道病变中的应用

目的探讨内镜黏膜下剥离术（ESD）治疗消化道病变的操作方法、疗效及并发症等。方法采用前瞻性研究方法,按照入选标准选取食管、胃及结直肠病变患者53例,共治疗病变56处。依次进行标记、注射、环周切开、剥离、止血等步骤。切除标本回收送病理。所有病例均按计划内镜随访。结果所有56处病变均完整切除,术中出血3例：1例创面小动脉出血,内镜下钛夹止血;1例胃黏膜下持续出血,形成血肿,中转开腹行胃窦切除术;另1例胃体增生性息肉,病变完整切除,创面出血,热活检钳反复止血不成功,再以止血夹夹闭仍无效,术中血压下降,心率增快,遂急诊中转开腹止血手术。术后延时出血1例：1例直肠管状腺瘤ESD术后7 d大出血,经肛门缝扎止血。术中发现肠壁穿孔1例,中转开腹行肠壁修补术。53例患者均康复痊愈出院,无患者出现后遗症。53例患者平均住院时间为5 d。在随访2-30个月后不存在复发患者。结论 ESD治疗消化道病变是安全的,可以一次性完整切除较大病变,提供完整的病理学资料,且术后不易复发。缺点是操作时间长,技术难度较大,并发症较内镜黏膜下切除术（EMR）多。     

影响钛与瓷结合的因素

钛是对人体生物安全性较高的金属材料之一,随着口腔医学技术的进步及制造工艺水平的提高,纯钛应用于口腔烤瓷修复工艺正一步步走向成熟.由于钛特殊的理化特性,其加工工艺有异于传统金属烤瓷,具体表现在预氧化处理、表面结构处理,钛-瓷热膨胀系数匹配等方面.近年来,中外学者们对钛烤瓷的材料和方法上进行不断地改进,以期更好的提高钛瓷间结合强度,对钛瓷更广泛的应用于临床具有重要意义.