《表3 碳纳米材料的细胞降解》

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《碳纳米材料的环境降解及其降解机制》

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由2.1节知，MPO等过氧化物酶可有效降解CNMs[48]，现有研究表明，能够产生这些酶的细胞同样可以有效降解CNMs.如表3所示[49～58]，中性粒细胞是骨髓分泌出的一种造血干细胞，可通过自身产生的过氧化物酶杀死入侵的微生物[58，59].Kagan等[49]发现中性粒细胞可产生MPO从而破坏SWCNTs原有的纤维状结构.反应持续24 h，大块SWCNTs结构消失，SWCNTs转化为短链三羧化烷烃等小分子物质，缓解SWCNTs引发的肺部炎症问题.与此类似，Andón等[51]发现同为骨髓造血干细胞的嗜酸性粒细胞在H2O2或NaBr存在时，产生的嗜酸性粒细胞过氧化物酶（EPO）可氧化SWCNTs，在管壁和管底部形成羟基或羧基，增加SWCNTs结构缺陷.另一种广泛存在于动物肺、肝、肾、脾中的巨噬细胞通过吞噬作用将CNMs吞入体内经过一系列胞内反应将CNMs降解转化[53，52].例如，Elgrabli等[5 5]在巨噬细胞降解纳米氧化铁修饰的MWCNTs的研究中发现，纳米氧化铁修饰的MWCNTs石墨壁表面形成孔洞，破坏了石墨的固有结构.Zhang等[54]发现巨噬细胞破坏CNHs原有的角形和球形结构反应24 h约30%的CNHs消失.值得注意的是，上述几种细胞均为动物体受外界刺激后产生的吞噬性细胞在体内外培养条件下能对CNMs做出响应产生强氧化性物质以降解CNMs.除此之外，Nunes等[50]研究体内降解官能化的CNTs时发现，大脑皮层小胶质细胞通过内化作用引起氨基化及羧基化的CNTs在90 d内部分降解，其中反应前两周，表面羧基化的CNTs的降解速率高于氨基化的CNTs，但随着反应时间的增加，两种CNTs最终的降解效率无明显差异.不同类型的细胞降解CNMs的机制不同，细胞降解CNMs的详细机制在4.3节进行详细阐述.