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随着纳米二氧化钛(纳米TiO2)的越来越广泛的应用,人群与纳米TiO2的接触越来越密切。而纳米TiO2由于其小尺寸效应,表面效应和光催化活性,使其生物学效应异于常规粒子,对人们的健康有潜在的威胁。本文采用不同的生物模型对纳米TiO2的毒性进行评价,研究纳米TiO2的粒径,晶型和表面修饰对其毒性的影响,为化妆品等行业安全、合理的利用纳米TiO2提供依据。本文通过研究不同粒径、晶型和表面修饰的纳米TiO2在UVA诱导条件下对鸡胚尿囊膜的刺激性和血管发育的影响,对秀丽隐杆线虫的急性毒性,对人恶性黑素瘤细胞A375细胞增殖和黑素合成的影响,对纳米TiO2的生物安全性进行初步研究。开展的主要研究工作和得到的结果如下:(1)制作了鸡胚尿囊膜模型,通过鸡胚绒毛膜尿囊膜试验进行刺激性评分,考察了在UVA诱导条件下,纳米TiO2分散液作用部位CAM血管的发育情况。结果表明,在质量浓度为5%的4 nm、10 nm、25 nm、60 nm、90 nm的锐钛矿型、金红石型纳米TiO2以及P25混合晶型(粒径21 nm)纳米TiO2对鸡胚尿囊膜均无无刺激性反应;同时,纳米TiO2对鸡胚尿囊膜血管的发育无明显的抑制作用。(2)采用液体培养法研究了0.5%,1%和2%三种浓度的不同粒径和晶型的纳米TiO2对线虫的急性毒性作用。纳米TiO2对线虫的24小时致死率实验表明,4 nm和10 nm两种锐钛型纳米TiO2毒性明显高于其他纳米TiO2,但不同粒径和晶型的纳米TiO2对线虫的急性毒性作用规律还有待于进一步研究。(3)采用MTT法研究了纳米TiO2对人恶性黑素瘤细胞A375细胞增殖的影响,采用碱裂解法检测纳米TiO2作用下黑素的合成,采用蘑菇酪氨酸酶多巴速率氧化法检测纳米TiO2作用下A375细胞酪氨酸酶的活性。结果表明,在UVA诱导条件下,锐钛型和金红石型的纳米TiO2对A375细胞的毒性均随着粒径的减小而增大;在非光照条件下,4 nm和10 nm的两种锐钛型纳米TiO2对A375细胞的毒性相近,而SHU-403(锐钛型,粒径50 nm)的毒性在1.0 mg/ml浓度下较大;金红石型纳米TiO2对A375细胞的毒性随着粒径的减小而增大;在粒径相近的情况下,锐钛型纳米TiO2的细胞毒性大于金红石型纳米TiO2,P25混合晶型纳米TiO2的毒性介于两种晶型之间;表面修饰可以减小纳米TiO2的光催化活性,从而显示出对细胞的光防护作用;低浓度的纳米TiO2能够减少UVA诱导的黑素合成,显示出防晒黑的作用。