纖蛇紋石石棉及無機代用纖維生物耐久性和體外毒性的研究.pdf

1、本文首先利用XRD、IR、SEM和電化學測試等方法，研究纖蛇紋石石棉(CA)、硅灰石(WS)、巖棉(RW)、玻璃纖維(GF)、陶瓷纖維(CF)和納米二氧化硅(NS)在有機酸溶液中的電導率、pH值變化以及溶蝕前后殘余物質的物相、結構、形態(tài)差異，探尋六種纖維的生物耐久性；其次通過體外細胞毒性試驗，借助MTT、Wright-Giemsa染色、SEM、生化測試等手段，研究V79細胞與試驗粉體接觸過程，對細胞的生長活性、形態(tài)、損傷程度、代謝能力的

2、影響；最后結合粉體在有機酸溶液中溶蝕特性和對細胞毒害能力進行分析，探討粉體的溶蝕機理和毒性機理。
　　 研究表明：CA、WS、RW在有機酸溶液中易被溶蝕，而GF溶解能力略弱，但比CF容易。雖然二氧化硅屬于納米材料，其表面活性大，但溶蝕率最低，NS在有機酸中穩(wěn)定，溶蝕最慢。CA在有機酸中溶解，主要先溶解其表面的羥基，隨著酸性增強或反應時間延長，結構中的Mg2+離子進入溶液，最后殘余非晶態(tài)二氧化硅。WS在較高濃度的有機酸環(huán)境中，Ca

3、2+離子進入溶液促使WS溶解，最終殘余也主要為非晶態(tài)的二氧化硅。RW中可溶解元素含量最高，足夠長的作用時間Mg、Ca等溶解進入到溶液，殘余為疏松的Si-O框架結構。CA、WS、RW、CF、GF和NS對V79細胞的存活率都有影響，隨暴露濃度的增加，細胞存活率降低，呈劑量效應關系。粉體對V79細胞的生長和增值的影響為：低濃度下，NS＞GF＞CF＞CA＞W(wǎng)S＞RW；高濃度下，NS＞CA＞GF＞CF＞W(wǎng)S＞RW。瑞吉染色觀察，染毒細胞出現(xiàn)細胞膜

4、破裂、裸核、腫脹、核濃縮、核空泡、微核現(xiàn)象，染毒組中正常形態(tài)細胞含量由大到小順序依次為：CF、WS、RW、CA、GF和NS。掃描電鏡下陰性對照組細胞呈梭形或圓形，細胞表面光滑，略有褶皺、彈性感；CA組細胞多呈梭形，細胞兩端的表面堆積大量顆粒狀殘余體；CF組細胞表面光滑，與陰性對照組細胞相似，且生長旺盛；WS組細胞多呈梭形或放射狀，形態(tài)正常但細胞表面褶皺明顯，略覺毛刺感；RW組細胞中常見分裂的細胞，梭形細胞貼壁明顯；GF組多壞死細胞，細胞

5、表面出現(xiàn)塌陷的現(xiàn)象；NS組細胞較少，很難發(fā)現(xiàn)正常形態(tài)的細胞，多發(fā)現(xiàn)細胞殘余體。染毒組中細胞培養(yǎng)液的生化數(shù)據(jù)結果顯示，CA、WS、RW、CF、GF和NS的LDH分別為15.20、12.30、13.60、11.80、13.10、15.30U/L，葡萄糖含量分別為9.46、2.44、4.35、6.48、7.04、9.77mmol/L，TP含量分別為4.86、4.56、4.83、5.13、5.87、5.61g/L，pH值分別為8.58、7.85

6、、8.01、8.05、8.16和8.41。研究認為，CA具有高的表面活性，且表面含有大量羥基，能夠改變培養(yǎng)環(huán)境的pH，在體外試驗毒性大；NS表面活性比纖蛇紋石更大，對細胞膜的損傷能力更嚴重，表現(xiàn)細胞存活率極低；RW纖維直徑較粗，其表面活性小，雖含有大量的Fe2+離子，但在培養(yǎng)液中釋放的速度相對緩慢，對細胞影響較??；GF粉體加入到環(huán)境中，會造成環(huán)境pH迅速變化，引起細胞死亡；相對于GF其纖維而言，CF成分比較穩(wěn)定，對細胞生長環(huán)境的影響較小