本研究采用了一种简易的方法合成了具有高分散性、适用于纳米生态毒理研究的Fe-55标记的纳米氧化铁（α-Fe₂O₃）（黄彬等，2016），并揭示了氮对这种纳米α-Fe₂O₃在淡水裸藻（Euglena intermedia）中的生物累积动力学的影响（黄彬等，2017）。本研究还首次采用高光谱受激拉曼散射（SRS）显微镜成像研究纳米α-Fe₂O₃和纳米TiO₂共同存在情况下它们在嗜热四膜虫（Tetrahymena thermophila）体内的累积和亚细胞分布（黄彬等，2018）。
       首先，我们合成了聚丙烯酸钠（PAA）包裹的纳米氧化铁（α-Fe₂O₃）。这种形式的纳米α-Fe₂O₃能很好的分散在这几种培养基中。为了更好的测定纳米颗粒的生物累积，我们合成了Fe-55标记的纳米α-Fe₂O₃。这种放射性标记的纳米α-Fe₂O₃能做为模式材料来研究纳米颗粒的生物累积。
       接着，我们用放射性同位素示踪技术研究了正常营养盐和氮缺乏条件下纳米α-Fe₂O₃在裸藻中的生物累积动力学。在短期吸收实验中，氮缺乏条件下，裸藻对纳米α-Fe₂O₃的累积和吸收速率都明显高于正常营养盐条件。这种氮限制诱导了纳米α-Fe₂O₃在细胞表面的吸附进而使进入细胞的吸收增加。这种诱导效应随后被发现和氮限制条件下裸藻细胞表面粗糙增加和细胞表面粘附多糖升高有关。
       另外，我们还研究了纳米α-Fe₂O₃和纳米TiO₂共存时四膜虫对它们的吸收和累积。结果发现，两者共存时会相互抑制对方的吸收和累积。两种纳米粒子由于吸收途径不同而具有不同的亚细胞分布模式。结合传统的生物动力学实验，高光谱SRS成像揭示了异质纳米颗粒之间的竞争吸收。实验证明高光谱SRS在定性和定量研究纳米颗粒在单细胞吸收途径和靶点的分析中是一种有力的工具。因此，高光谱SRS可以用来提高我们对纳米颗粒在细胞的吸附、代谢、分布的累积和排出的认识，从而揭示细胞内纳米颗粒与生物分子的相互作用。

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