随着纳米材料的广泛应用,纳米材料所导致的生物安全性研究正逐渐的被人们所关注。本课题针对纳米SiO2的细胞生物效应展开研究,为纳米SiO2的安全性评价提供依据。本课题以A549细胞为肺细胞模型,采用多种方法评价20nm和50nm-SiO2颗粒对A549细胞的毒性效应。采用噻唑蓝比色法检测纳米Si02对A549细胞生存率的影响；利用光学电子倒置显微镜观察细胞的形态变化；采用相关试剂盒测定纳米SiO2对A549细胞内活性氧(ROS)水平、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O2·-)、羟自由基(OH)以及细胞膜ATPase含量的变化；采用荧光显微镜分析纳米SiO2对A549细胞凋亡和坏死的影响。纳米SiO2作用A549细胞的研究表明,在20-150μg/ml的范围内,纳米SiO2颗粒对A549细胞产生的毒性呈现出尺度、剂量和时间依赖性。纳米SiO2颗粒粒径越小,越容易进入A549细胞并对细胞产生一定的损伤作用。20-nm和50-nm SiO2对A549细胞24h的LD50分别为30.2±3.7μg/ml,121.3±13.8μg/ml。细胞形态的观察发现,暴露的纳米SiO2能够导致细胞发生皱缩变形,并产生大量的凋亡小体。氧化应激指标的考察表明,纳米SiO2可引起A549细胞内活性氧过量产生,一氧化氮,过氧化氢,超氧阴离子自由基,羟自由基,脂质过氧化物丙二醛的含量明显升高,说明纳米SiO2导致A549细胞发生氧化应激反应和脂质过氧化反应。细胞膜ATPase含量的明显降低表明纳米SiO2造成A549细胞膜的损伤,细胞的生理功能发生障碍,细胞的存活率明显降低,荧光显微镜观察结果显示纳米SiO2导致细胞发生凋亡和死亡具有剂量,尺度和时间的依赖性。