二氧化硅（SiO2）纳米颗粒对黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）发育和生殖特征的影响评估

《Nanotoxicology》：Toxicity assessment of SiO2 nanoparticles on developmental and reproductive traits in Drosophila melanogaster

果蝇模型研究表明，二氧化硅纳米颗粒（SiO? NPs）低浓度（≤0.2%）未显著影响发育及繁殖，而高浓度（2%）导致幼虫体重下降，30 nm颗粒显著降低化蛹率和成虫emergence率，并延迟相关阶段，提示高剂量可能具有毒性风险。

　　

摘要

二氧化硅纳米颗粒（SiO₂ NPs）由于其独特的物理化学性质，在工业和生物医学领域得到了广泛应用；然而，它们的潜在生物效应需要进行全面评估。本研究采用了模式生物黑腹果蝇（Drosophila melanogaster），来探讨不同大小和浓度的SiO₂ NPs通过饮食摄入对发育和繁殖结果的影响。评估的参数包括产卵率、蛹化时间、成虫出现时间、幼虫体重以及性别比例。结果表明，在浓度为0.2%或更低的情况下，纳米颗粒的大小对发育或繁殖能力没有显著影响。相比之下，暴露于2%的SiO₂ NPs（15 nm和30 nm两种尺寸）会导致第三龄幼虫的体重下降。值得注意的是，30 nm的SiO₂ NPs暴露显著降低了蛹化和成虫出现率，并导致蛹化和成虫出现时间延迟。尽管总产卵量没有变化，但暴露于30 nm SiO₂ NPs的果蝇表现出更早的产卵高峰。这些发现表明，在国家规定的0.2%浓度下，SiO₂ NPs的暴露不会对黑腹果蝇的发育产生显著影响，而浓度增加十倍则可能导致发育延迟。考虑到0.2%的标准是基于人类暴露情况制定的，并考虑了物种间的外推，2%的浓度仍可能是一个具有代表性的剂量范围。总体而言，这些结果表明过量摄入SiO₂ NPs可能带来毒理学风险，并为进一步研究SiO₂ NPs诱导的毒性机制提供了理论基础。