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纳米材料的应用是十分广泛的,可以应用到能源生产、医学以及环境等诸多方面。纳米材料之所以发展迅速是和它独特的物理和化学性质息息相关的。在未来的发展中,纳米材料的应用前景将越来越受到人们的重视。纳米材料具有许多普通材料所没有的新奇性质,含有纳米材料的产品也大都和人们的生活密切相关,因此人们也越来越关注纳米粒子所可能具有的潜在的毒性。在众多的金属氧化物纳米粒子中,ZnO纳米粒子是应用最早也是最广泛的的纳米材料之一。最近几年来对纳米ZnO的研究结果表明,ZnO纳米粒子具有潜在的动物、植物以及生态毒性。细胞的离子代谢对于维持细胞正常的生理活动具有重要的作用,纳米粒子引起的细胞离子代谢失常,可能是纳米粒子毒性的重要来源。虽然目前对ZnO纳米安全性已经有不少的研究,但对ZnO纳米粒子引起的细胞离子浓度变化的研究还很不充分,因此本文着重研究了ZnO纳米粒子对大蒜根尖氯离子释放的影响。本文中所用的ZnO纳米粒子系采用溶胶-凝胶的方法制取,平均粒径在5nm左右。氯离子浓度的测量则采用了自制的Ag/AgCl微电极,用甘汞电极为参比电极对其性能进行了检测,结果表明其性能良好。并根据实际测量氯离子浓度的需要,制作了该微电极的工作曲线。此前我们的研究表明,在ZnO纳米粒子的作用下,大蒜根尖细胞会失去活性,从而造成大蒜根系发育受阻。氯离子是对大蒜根尖细胞生理活动具有重要影响的一种离子,ZnO纳米粒子作用下根尖氯离子代谢的失常,可能是大蒜根尖细胞失去活性的原因之一,本文的研究也证实了这一点。文中选用浓度分别为10mg/L,30mg/L,50mg/L和70mg/L的ZnO纳米粒子悬浮液对大蒜根尖进行培养,并以用去离子水培养的大蒜根尖作为参照。通过测量不同浓度ZnO纳米粒子作用下大蒜根尖周围氯离子的浓度发现,与单纯用去离子水培养相比,ZnO纳米粒子的存在引起大蒜根尖细胞周围氯离子水平的显著增高,而且这种ZnO纳米粒子引起的氯离子流失的程度随着ZnO纳米粒子浓度的增加而逐渐升高,当ZnO纳米粒子的浓度达到70mg/L时,大蒜根尖中氯离子的流失也达到最高水平。上述结果有助于进一步揭示ZnO纳米粒子对大蒜根尖细胞产生毒性的具体机制。