石墨烯和氧化石墨烯在典型生物中的生物过程及效应机制研究
结题报告
批准号:
21377049
项目类别:
面上项目
资助金额:
82.0 万元
负责人:
毛亮
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴兵、孔德洋、冯义平、董仕鹏、田丰、刘传玲、胡茂杰
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中文摘要
作为一种具有特殊性能的新型碳纳米材料,石墨烯的开发与应用不可避免的会通过各种途径释放到环境中去,对陆生和水生生物及人体的健康造成影响。本项目以石墨烯和氧化石墨烯为对象,采用14C示踪技术,在标记石墨烯和氧化石墨烯已成功合成的基础上,结合现代仪器分析手段,建立生物过程中石墨烯定量研究的方法,研究石墨烯进入生物体内的界面传输以及体内代谢、分布与残留等生物过程和毒性效应,揭示生物体内石墨烯和氧化石墨烯代谢、分布、赋存形态与毒性效应之间的内在关系;同时考察在生物体内富集的石墨烯的亲子传递规律及其对子代的影响,为石墨烯的环境风险评价提供关键科学基础。
英文摘要
Graphene exhibits exceptionally high crystal and electronic quality, and has already revealed a cornucopia of new physics and potential applications. If even a small fraction of its potential applications are realized, it is inevitable that it will enter environment systems in increasing amounts, while the risks it may pose are largely unknown. Using graphene and graphene oxide as the target and by means of carbon-14 tracer techniques, we will study the biological processes and effects of graphene and graphene oxide in typical organisms. The relationship between the toxicity of graphene and its metabolism, distribution and concentration in the organisms will be established. The study will also explore the potential maternal transfer of the bioaccumulated graphene in organisms and its effects on the offspring. The results here will provide significant scientific information for the environmental risk assessment of graphene.
石墨烯在环境中的暴露过程是评估其风险的重要依据。由于缺乏有效的定量、追踪手段,使得石墨烯在环境生物中的分布、迁移及内暴露剂量等关键信息了解严重不足。本项目在同位素标记石墨烯成功合成的基础上,首先定量研究了石墨烯在单一生物中(大型蚤、斑马鱼、小鼠等)的摄入、分布、累积、转化和迁移等关键生物过程和内暴露剂量,阐明了石墨烯进入典型生物体内的界面传输过程和致毒机制;其次研究了食物、天然有机质、多糖等因素存在时对上述过程和暴露的影响,同时建立了由大肠杆菌、四膜虫、大型蚤和斑马鱼等构成的水生生物食物链,阐述了石墨烯在各营养级水生生物体内的累积、分布、迁移和随食物链传递的规律。项目执行期间,以项目主持人为第一/通讯作者发表SCI论文14篇(项目为第一标注的12篇,第二标注2篇),影响因子大于5的有13篇,其中ACS Nano和Particle and Fiber Toxicology各 1篇,Environmental Science & Technology 4篇,Water Research 2篇。研究结果为石墨烯的环境风险评价提供了关键科学基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Biological Uptake, Distribution, and Depuration of Radio-Labeled Graphene in Adult Zebrafish: Effects of Graphene Size and Natural Organic Matter.
成年斑马鱼放射性标记石墨烯的生物吸收、分布和净化:石墨烯尺寸和天然有机物质的影响
DOI:10.1021/acsnano.6b07982
发表时间:2017-03-28
期刊:ACS nano
影响因子:17.1
作者:Lu K;Dong S;Petersen EJ;Niu J;Chang X;Wang P;Lin S;Gao S;Mao L
通讯作者:Mao L
DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2017.02.052
发表时间:2017
期刊:Water Research
影响因子:--
作者:Yu Su;Bin Gao;Liang Mao
通讯作者:Liang Mao
Biological Uptake and Depuration of Radio-labeled Graphene by Daphnia magna
大型水蚤对放射性标记石墨烯的生物摄取和纯化
DOI:10.1021/es403230u
发表时间:2013-11-05
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Guo, Xiangke;Dong, Shipeng;Mao, Liang
通讯作者:Mao, Liang
Green Algae as Carriers Enhance the Bioavailability of 14C-Labeled Few-Layer Graphene to Freshwater Snails
绿藻作为载体增强 14C 标记的少层石墨烯对淡水蜗牛的生物利用度
DOI:--
发表时间:--
期刊:Environ. Sci. Technol.
影响因子:--
作者:Su Yu;Tong Xin;Huang Chi;Chen Jiani;Liu Sijin;Gao Shixiang;Mao Liang;Xing Baoshan
通讯作者:Xing Baoshan
Physicochemical Changes of Few-Layer Graphene in Peroxidase-Catalyzed Reactions: Characterization and Potential Ecological Effects
过氧化物酶催化反应中少层石墨烯的物理化学变化:表征和潜在的生态效应
DOI:10.1021/acs.est.5b02261
发表时间:2015-07-21
期刊:ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY
影响因子:11.4
作者:Lu, Kun;Huang, Qingguo;Mao, Liang
通讯作者:Mao, Liang
专题研讨类:污染物示踪与致毒机制
  • 批准号:
    22242015
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    10万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    毛亮
  • 依托单位:
气载流出物中C-14和I-129在典型植物体中的分布、转化和迁移行为研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    --
  • 资助金额:
    280万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    毛亮
  • 依托单位:
氚在典型生物体中的分布、迁移、转化及致毒机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    64万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    毛亮
  • 依托单位:
小尺寸石墨烯长期暴露后在小鼠体内的分布、迁移、转化和致毒机制研究
  • 批准号:
    21677074
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2016
  • 负责人:
    毛亮
  • 依托单位:
天然有机质影响酶催化去除水中心血管药物反应机理研究
  • 批准号:
    21107046
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    毛亮
  • 依托单位:
国内基金
海外基金