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大气环境学家携手纳米毒理学家研究雾霾健康效应
2014-10-15 10:50:04 来源:中国科学报今年3月，世卫组织公布：2012年全球因为空气污染致死700万人，超过了恶性肿瘤的致死人数。然而，雾霾中到底哪些成分是导致健康损害的关键因素，细/超细颗粒物到底产生何种生物效应，这些问题仍然困扰着科学家。
以“雾霾颗粒物的健康效应”为主题的第504次香山科学会议日前在北京召开，会议主题吸引了环境科学、纳米毒理学、分析科学、医学等多学科跨领域的科学家前来参会。专家们发现，目前，不同粒径、不同来源的大气雾霾细/超细颗粒物，尤其是纳米尺度的超细颗粒的健康效应尚不明确，粒径、来源与健康效应相关性的研究也存在空白。
赵宇亮说：“长期的流行病学统计研究结果表明，雾霾的健康危害已有定论，但对雾霾危害的机制和定量化研究还很少。”大气环境学家也意识到，如果对雾霾颗粒物的健康危害缺乏深入的认识，容易造成雾霾防治的盲目性。在大气雾霾中，细颗粒物对健康的影响可能最大，这在学界已基本形成共识。
近年来，科学家已在纳米材料的毒性研究上取得诸多进展。例如，我国学者发现，人体内存在的生物体膜泡结构可以介导纳米颗粒引起机体免疫活化，成为易感人群呼吸系统疾病发生的重要信号转运体，被学术界称为“特洛伊木马效应”。进入血液的纳米颗粒会吸附血液蛋白分子形成“蛋白冠”，从而直接影响纳米颗粒在体内的分布、吸收、转运和生物毒性等。
在纳米毒理学的研究中，为了模拟研究人呼吸纳米颗粒后的健康效应，科学家们在国家纳米科学中心建立起一套计算机控制的动态呼吸暴露系统，是目前国内最先进的研究呼吸暴露的实验系统之一。除了细胞暴露，这套装置还能向动物暴露舱和鼻吸入暴露单元发生纳米、亚微米和微米级的颗粒物，开展全身暴露和口鼻吸入暴露的定量实验研究。
如今，这套系统正用于大气雾霾颗粒物健康效应研究中，一系列呼吸暴露实验即将开展。研究人员将致力于揭开雾霾健康危害的谜题。不过，在纳米毒理学家看来，相对于人造纳米材料，大气雾霾中的超细（纳米级）颗粒物的组分更加复杂，结构更加复杂，尺寸更加复杂，还需要发展一套专门的研究方法。
一些高通量、定量检测分析技术的兴起，也为开展雾霾健康效应研究提供了“利器”，如蛋白质组学、基因组学、金属组学等新兴方法。此外，同步辐射X射线技术和单细胞荧光成像技术，已经快速发展到纳米毒理学研究体系中，也为雾霾颗粒物健康效应研究提供了独特的超高分辨成像分析技术，能够实现三维观察、化学元素原位解析研究雾霾颗粒在单细胞内的行为。
纳米毒理学的研究者们期待与环境科学家一起，为阐明我国大气雾霾污染问题作出贡献。
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