趙宇亮和柴之芳編著的《納米毒理學》圍繞納米材料對人體的影響、納米材料與生物體繫的相互作用及納米材料的風險評估等幾個方面闡述了所有關於納米技術風險知識的空白領域，涵蓋了納米材料暴露風險涉及的主要方面，概述了各種人造納米結構材料的毒理學效應和生物學性質（體內或體外），其中包括金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒、樹狀大分子、量子點、納米簇、納米結晶、納米線、富勒烯、富勒烯衍生物、單壁和多壁碳納米管、功能性碳納米管、聚合物納米顆粒、炭黑、納米塗層、納米藥物等其它納米材料的毒理學效應和生物學性質，闡明納米顆粒穿越不同生物屏障的能力以及與納米特性的關繫；揭示生物微環境與納米顆粒的相互作用規律；闡明進入體內的納米顆粒的遷移行為、蓄積靶器官及其對納米特性的依存性；揭示納米特性、劑量、暴露途徑等與其生物毒性的關繫，揭示決定納米材料的安全暴露劑量、安全納米尺寸、安全暴露途徑的共性規律。

納米毒理學是研究納米尺度下物質與生物體的相 互作用過程，以及所產生的生物學效應或健康效應的 一門新興學科分支。由於小尺寸效應、量子效應和巨 大的比表面積等，納米材料具有特殊的物理化學性質 和嶄新的功能。它們進入生物體後將產生什麼樣的化 學活性或生物活性，進而對生命過程將產生什麼樣的 正面的或負面的影響？本書圍繞學術界和社會高度關 注的這些科學問題，建立了相應的知識框架，分13章 進行了繫統的闡述。 趙宇亮和柴之芳編著的《納米毒理學》主要奉獻 給工作在納米科學研究單位、相關企業的研發部門、 納米技術標準化機構、疾病控制中心，化學、生物學 、毒理學、材料科學、藥物學、藥理學、藥劑學、預 防醫學、公共衛生學、環境科學等領域的人員，質檢 、海關等政府管理部門的讀者，本科生、研究生以及 從事相關領域研究的廣大科研人員使用。

《納米科學與技術》叢書序
第二版前言
**版前言
第1章 納米毒理學概述
1.1 納米毒理學與研究現狀
1.1.1 什麼是納米毒理學？
1.1.2 納米技術：從科學預言到市場產品
1.1.3 納米科技發展必然出現的分支領域：納米毒理學
1.1.4 納米毒理學研究現狀分析：**、研究機構、實驗室
1.1.5 納米毒理學研究現狀思考
1.2 納米毒理學的溯源
1.2.1 病毒學(病毒是典型的活著的納米顆粒)
1.2.2 工業煙霧顆粒
1.2.3 大氣顆粒物
1.2.4 人造納米顆粒
1.3 納米毒理學的特征
1.3.1 新的劑量單位在納米毒理學中的重要性
1.3.2 表面吸附在納米毒理學中的重要性
1.3.3 醫學應用廣泛
1.4 納米毒理學：迫切需要體內研究
1.5 納米毒理學：階段與問題
1.6 納米毒理學：重要目標
1.7 納米毒理學：利益與風險之間平衡的橋梁
1.8 納米毒理學：展望
參考文獻
第2章 納米材料的生物吸收、分布、代謝、排洩與急性毒性
2.1 納米顆粒的體內吸收
2.1.1 納米顆粒在肺部的沉積和吸收
2.1.2 納米顆粒在皮膚的滲透和吸收
2.1.3 納米顆粒在胃腸道的沉積和吸收
2.2 納米顆粒在體內的遷移和分布
2.2.1 吸入暴露的遷移和分布
2.2.2 口服暴露的遷移和分布
2.2.3 其他暴露途徑的遷移和分布
2.2.4 遷移和分布的影響因素
2.3 納米顆粒的代謝和排洩
2.4 納米顆粒的急性毒性
2.4.1 心血管繫統對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.2 呼吸繫統對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.3 肝髒對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.4 腎髒對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.5 神經繫統對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.6 皮膚對納米顆粒的急性毒性反應
2.4.7 繫統急性毒性反應：氧化應激損傷
參考文獻
第3章 細胞納米毒理學：納米顆粒與細胞的相互作用
3.1 納米顆粒的細胞攝人
3.1.1 細胞攝入的納米表面結構效應以及表面修飾效應
3.1.2 細胞攝入的納米尺寸效應
3.2 納米顆粒對肺泡巨噬細胞的影響
3.2.1 細胞吞噬能力和趨化性
3.2.2 細胞膜和細胞骨架
3.2.3 細胞壞死和凋亡
3.3 納米顆粒對其他肺細胞的影響
3.4 納米顆粒對皮膚細胞的影響
3.5 納米顆粒對肝細胞的影響
3.6 納米顆粒的細胞生物學效應
參考文獻
第4章 細胞納米毒理學效應機制：納米材料的細胞攝取、胞內轉運及其細
胞毒性
4.1 背景
4.2 納米材料的細胞吸收
4.2.1 納米顆粒（NPs）可能的細胞吸收途徑
4.2.2 納米顆粒尺寸和形狀依賴的細胞吸收
4.2.3 納米顆粒表面化學性質依賴的細胞吸收
4.2.4 納米顆粒表面電荷依賴的細胞攝取
4.3 納米顆粒細胞內的定位和遷移
4.3.1 金納米材料
4.3.2 碳納米材料
4.4 納米顆粒的細胞清除及其細胞毒性
4.4.1 金納米材料
4.4.2 碳納米材料
4.5 展望
參考文獻
第5章 納米材料理化性質與其細胞攝取、轉運及命運的關繫
5.1 概述
5.2 納米材料化學性質對細胞攝取、轉運和累積的影響
5.2.1 納米材料表面親水性和疏水性的影響
5.2.2 納米材料的表面功能化和表面電荷的影響
5.2.3 納米材料及其表面組成的影響
5.3 納米材料理化性質對細胞吸收、運輸和累積的影響
5.3.1 納米材料尺寸的影響
5.3.2 納米材料縱橫比的影響
5.4 納米材料表面積對其溶解性和降解性的影響
5.5 展望
參考文獻
第6章 分子納米毒性學：納米材料與生物分子的相互作用
6.1 納米顆粒與蛋白質的相互作用
6.1.1 結構特性和化學效應
6.1.2 納米顆粒與蛋白質的尺寸效應
6.1.3 弱相互(非共價鍵)作用
6.1.4 靶蛋白作用的選擇性及其醫學應用
6.1.5 細胞信號通道調節
6.1.6 納米毒性的生物標志物
6.2 納米顆粒的抗原性
6.2.1 人造納米材料的免疫學性質
6.2.2 納米顆粒與補體的相互作用
6.2.3 生物體繫對納米體繫的識別作用
6.3 納米顆粒與核酸的相互作用
6.3.1 尺寸效應
6.3.2 協同效應
6.3.3 DNA切割
6.3.4 誘導基因突變
6.3.5 基因轉運載體
參考文獻
第7章 納米顆粒進腦的能力及神經生物學效應
7.1 納米顆粒進腦的能力與途徑
7.1.1 納米顆粒跨越血腦屏障進腦
7.1.2 納米顆粒通過嗅覺神經轉運進腦
7.1.3 感覺神經末梢攝入納米顆粒再轉運進腦
7.2 納米顆粒在腦中的遷移、輸運與代謂十
7.2.1 納米顆粒在腦中遷移、輸運與尺寸效應
7.2.2 納米顆粒在腦中的化學種態
7.3 納米顆粒的中樞神經毒理學效應
7.3.1 大氣納米顆粒物暴露與神經繫統炎癥反應
7.3.2 人造納米顆粒暴露與神經繫統損傷
7.3.3 神經細胞對納米顆粒的攝入作用
7.4 納米顆粒的神經細胞生物學效應
7.5 納米顆粒的神經分子生物學效應——對神經生化標志物與神經遞質
的影響
7.6 納米顆粒的其他神經生物學效應
7.7 納米顆粒神經毒性的機制
參考文獻
第8章 呼吸暴露納米顆粒對心肺繫統的毒理學效應
8.1 呼吸暴露納米顆粒對呼吸繫統的影響
8.1.1 納米顆粒的體內分布及代謝
8.1.2 納米顆粒穿越肺泡一毛細血管屏障的能力
8.1.3 納米顆粒的肺外轉運及代謝動力學
8.1.4 低劑量長期暴露納米顆粒的肺部毒性
8.2 呼吸暴露納米顆粒對肺部損傷的年齡差異
8.2.1 納米顆粒引起肺功能生化指標變化的年齡差異
8.2.2 納米顆粒引起肺組織病理學變化的年齡差異
8.2.3 納米顆粒引起肺部損傷的敏感性的年齡差異
8.2.4 不同年齡段需要不同的毒性評價指標
8.3 呼吸暴露納米顆粒對心血管繫統損傷的年齡差異
8.3.1 納米顆粒引起血清中組胺含量變化的年齡差異
8.3.2 納米顆粒引起心肌缺氧的年齡差異
8.3.3 納米顆粒引起心肌細胞損傷的年齡差異
8.3.4 納米顆粒引起房室傳導阻滯的年齡差異
8.3.5 納米顆粒引起血液流變學變化的年齡差異
8.4 呼吸暴露納米顆粒對凝血繫統的影響
8.4.1 吸入納米顆粒導致的氧化應激反應
8.4.2 吸入納米顆粒對凝血繫統的影響
8.4.3 納米顆粒暴露對血管內皮繫統的影響
參考文獻
第9章 胃腸道攝入納米材料的毒理學效應
9.1 胃腸道攝人納米顆粒的急性毒性
9.2 胃腸道攝入納米顆粒引起的離子超載
9.3 胃腸道攝入納米顆粒引起的堿中毒
9.4 納米顆粒超高化學反應活性決定其生物毒性
9.5 胃腸道攝人納米顆粒的毒性與尺寸效應
9.6 胃腸道攝入納米顆粒的毒理學效應的異常與復雜性
參考文獻
**0章 決定碳納米管毒性的主要因素
10.1 概述
10.2 碳納米管內殘留的金屬雜質影響其毒性
10.3 碳納米管的理化和結構特征影響其毒性
10.3.1 表面電荷和化學修飾
10.3.2 形狀
10.3.3 長度
10.3.4 團聚程度
10.3.5 層數
1O.4 細胞培養環境和分析方法影響碳納米管的毒性測試結果
10.5 碳納米管產生毒性的機制
10.6 展望
參考文獻
**1章 納米特性與生物效應的相關性
11.1 納米尺寸對納米毒性的影響
11.1.1 急性毒性中的納米尺寸效應
11.1.2 觀測對像器官選擇影響納米尺寸效應
11.1.3 毒性級別的判定與納米尺寸效應
11.1.4 呼吸繫統毒性的納米尺寸效應
11.2 納米結構化學效應
11.3 納米表面化學
11.4 納米表面化學：降低或消除納米顆粒毒性的有效途徑
11.5 納米顆粒的安全劑量
參考文獻
**2章 納米毒理學的實驗技術與研究方法
12.1 體外納米顆粒的表征方法
12.1.1 納米顆粒實驗樣品的預處理方法
12.1.2 納米顆粒實驗樣品的表征方法
12.2 納米顆粒體外細胞攝人和定位的檢測方法
12.2.1 透射電鏡法
12.2.2 元素分析法
12.2.3 熒光光譜法
12.2.4 納米顆粒細胞攝取研究的新方法
12.3 納米顆粒細胞毒性的研究方法
12.3.1 納米顆粒影響細胞繁殖能力的評估方法
12.3.2 納米顆粒引起細胞壞死的評估方法
12.3.3 納米顆粒引起細胞凋亡的評估方法
12.3.4 納米顆粒引起DNA損傷的評估方法
12.3.5 納米顆粒引起氧化應激的標志物與檢測方法
12.3.6 體外納米毒理學新的研究技術
12.4 納米顆粒體內毒性的研究方法
12.4.1 納米顆粒生物分布和清除的檢測方法
12.4.2 血液學和血清生化指標檢測技術
12.4.3 組織學／組織病理學檢測技術
12.4.4 體內納米毒理學新的研究技術
12.4.5 新的納米分析技術
12.5 現有方法學的問題和挑戰
參考文獻
**3章 基於核技術與同步輻射的納米生物效應分析方法
13.1 概述
13.2 納米生物效應研究中的核分析技術
13.2.1 納米材料表征中的分析化學
13.2.2 分子水平上研究納米材料與生物界面的相互作用
13.2.3 納米材料在細胞內的可視化成像研究
13.2.4 納米材料在生物體內的分布與定量研究方法
13.3 納米生物效應研究中的分析方法小結
13.4 展望
13.4.1 納米生物效應中的其他科學問題
13.4.2 *多核分析手段的出現
參考文獻