氮化硼纳米管细胞毒性的体外研究

纳米管展现了纳米技术中最具前景的应用机遇之一，在纳米电子学、机械工程以及生物医学技术等领域有着广泛的应用。由于其独特的结构和某些物理特性，氮化硼（BN）纳米管（BNNTs）相比碳纳米管（CNTs）具有多项优势，目前已实现商业化生产并进行大规模应用。在不久的将来，人类和环境接触BN纳米材料的机会预计会增加，因此需要对其生物学反应进行检测。利用互补的实验方法，我们广泛研究了BNNTs对不同细胞类型的细胞活力和代谢状态的影响：一方面研究了对肺泡中存在的细胞的影响，另一方面研究了对人胚肾（HEK）细胞的影响。我们的结果表明，BNNTs对所有研究的细胞类型均具有细胞毒性，并且在大多数情况下，其细胞毒性高于原始（p-CNT）和功能化（f-CNT）形式的CNTs。然而，能够耐受BNNT暴露的细胞群体的毒性水平和显著形态学改变具有细胞类型依赖性。例如，BNNTs诱导了巨噬细胞中广泛的多核巨细胞形成，并增加了成纤维细胞的嗜酸性。最后，我们的结果表明，管状纳米材料的毒性与直线型纳米管更易发生的细胞内蓄积密切相关。