形态调控的二氧化硅纳米颗粒对淡水入侵性双壳类Limnoperna fortunei的影响研究

《Environmental Toxicology and Pharmacology》：Impact of morphologically tuned silica nanoparticles on the invasive freshwater bivalve Limnoperna fortunei

本文系统评估了不同形貌二氧化硅纳米颗粒（SiNP）对淡水双壳类Limnoperna fortunei的毒性效应，发现致密SiNP（dSiNP）和传统介孔SiNP（MSN）会诱导氧化应激和脂质过氧化，而花状树枝状介孔SiNP（FLW-DMSN）则表现出良好生物相容性，为纳米材料安全设计（Safe-by-Design）提供了重要毒理学依据。

　　

材料

十六烷基三甲基溴化铵（CTAB, BioBasic, Canada）、正硅酸乙酯（TEOS, 98%, Sigma-Aldrich, USA）、布洛芬（IBU, Sigma-Aldrich, USA）、水杨酸钠（NaSal, Sigma-Aldrich, USA）、三乙醇胺（TEA, Merck, Germany）、37%氢氧化铵溶液（NH₄OH, Biopack, Argentina）、无水乙醇（EtOH, Biopack, Argentina）和37%盐酸（HCl, Biopack, Argentina）均直接使用，无需进一步纯化。蒸馏水（DW）来自Milli-Q系统。

纳米颗粒合成与表征

采用优化的溶胶-凝胶法制备了致密SiNP（dSiNP）、传统介孔SiNP（MSN）和两种FLW-DMSN（FLW-IBU和FLW-NaSal）。FLW-DMSN通过水基双模板合成路线生产，省去了通常与较高毒性相关的油相乳液（Guo et al., 2020）。使用透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）全面评估了合成二氧化硅纳米颗粒的形态特征，并测量了粒径分布。

结论

基于二氧化硅的纳米材料（NM），特别是不同形貌的SiNP，正为催化、农业、环境修复和生物医学等广泛应用进行工业化生产。因此，水生系统成为SiNP重要的最终归宿。本研究揭示了评估不同形貌SiNP对敏感非目标淡水生物的固有特性的重要性。与dSiNP和MSN相反，FLW-DMSN在组织损伤和氧化应激方面表现出无毒性效应。