基于大科学装置的纳米生物效应研究进展

解宏鑫; 李玉锋; 于永亮; 陈栋梁; 敬罕涛; 李柏; 陈春英

doi:10.12452/j.fxcsxb.240812295

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基于大科学装置的纳米生物效应研究进展

综述 | 更新时间：2024-11-11

- 基于大科学装置的纳米生物效应研究进展
- Progress on the Study of the Biological Effects of Nanomaterials with Large-scale Scientific Facility-based Techniques
- 分析测试学报 2024年43卷第10期页码：1483-1495
- 作者机构：
  
  1.中国科学院高能物理研究所，中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室/中国科学院-香港大学金属组学与健康和环境联合实验室/北京金属组学平台/全国金属组学创新研究中心，北京 100049
  2.东北大学理学院化学系，辽宁沈阳 110819
  3.中国科学院高能物理研究所，北京同步辐射装置/高能同步辐射光源，北京 100049
  4.中国科学院高能物理研究所，中国散裂中子源，广东东莞 523890
  5.国家纳米科学中心，中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室，北京 100190
- 作者简介：
  
  李玉锋，博士，研究员，研究方向：基于大科学装置的金属组学方法学以及重金属、纳米材料和新污染物的环境健康效应研究，E-mail：liyf@ihep.ac.cn
  陈春英，博士，研究员，研究方向：纳米蛋白冠的分析方法及其化学生物学效应、纳米材料生物体内行为的检测方法与机制以及纳米佐剂与递送系统研究，E-mail：chenchy@nanoctr.cn
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划(2022YFA1207300)
- DOI：10.12452/j.fxcsxb.240812295
  中图分类号： O536;G353.11
- 纸质出版日期：2024-10-15，
  
  收稿日期：2024-08-12，
  
  修回日期：2024-09-17，
- 稿件说明：
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解宏鑫,李玉锋,于永亮,陈栋梁,敬罕涛,李柏,陈春英.基于大科学装置的纳米生物效应研究进展[J].分析测试学报,2024,43(10):1483-1495.

XIE Hong-xin,LI Yu-feng,YU Yong-liang,CHEN Dong-liang,JING Han-tao,LI Bai,CHEN Chun-ying.Progress on the Study of the Biological Effects of Nanomaterials with Large-scale Scientific Facility-based Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2024,43(10):1483-1495.
解宏鑫,李玉锋,于永亮,陈栋梁,敬罕涛,李柏,陈春英.基于大科学装置的纳米生物效应研究进展[J].分析测试学报,2024,43(10):1483-1495. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240812295.

XIE Hong-xin,LI Yu-feng,YU Yong-liang,CHEN Dong-liang,JING Han-tao,LI Bai,CHEN Chun-ying.Progress on the Study of the Biological Effects of Nanomaterials with Large-scale Scientific Facility-based Techniques[J].Journal of Instrumental Analysis,2024,43(10):1483-1495. DOI： 10.12452/j.fxcsxb.240812295.

摘要

纳米生物效应是指纳米尺度物质与生命体系的相互作用情况。大科学装置也称大科学设施，是指需通过较大规模投入和工程建设来完成、建成后通过长期的稳定运行和持续的科学技术活动而实现重要科学技术目标的大型设施。大科学装置可为纳米生物效应研究提供重要工具。基于大科学装置的相关技术在时间分辨率、空间分辨率、测定通量和原位分析方面具有独特优势，可为纳米生物效应研究提供前沿分析方法。该文介绍了基于大科学装置的相关技术在纳米生物效应研究中的最新进展，着重总结了基于同步辐射装置、自由电子激光装置和中子源等相关技术在纳米生物效应研究中的应用进展，特别是纳米材料表征、纳米材料在生物体内的分布与转化以及纳米材料与生物分子的相互作用研究等。此外，也对利用新一代大科学装置开展纳米生物效应研究进行了展望。

Abstract

The study on the biological effects of nanomaterials refers to the examination of the interactions between nanoscale materials and biological systems. Large-scale scientific facilities，or large research infrastructures，characterized by their substantial costs on investment and construction，serve as pivotal infrastructures that can operate stably over long term to achieve significant scientific and technological objectives. This work presents an overview of the recent advancements in the study of the biological effects of nanomaterials with large-scale scientific facility-based techniques，especially the characterization of nanomaterials at both static and dynamic conditions，tracking their distribution and transformation within biological systems，and elucidation of the interactions between nanomaterials and biomolecules. The perspectives on the application of the latest large-scale scientific facility-based techniques to study the biological effects of nanomaterials were also presented.

关键词

大科学装置纳米生物效应同步辐射装置自由电子激光装置中子源

Keywords

large-scale scientific facilitiesbiological effects of nanomaterialssynchrotron radiationfree-electron laser facilitiesneutron sources

references

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