纳米技术的迅猛发展,将导致大量的人工纳米颗粒进入到水环境中。然而目前学界对它们的潜在环境风险却还不完全清楚。因此,为了避免重蹈传统污染物先污染后治理的旧路,在纳米科技发展初期就全面系统地对人工纳米颗粒的环境行为及潜在环境风险进行研究,迫在眉睫。本研究首先对巯基乙酸修饰的碲化镉量子点(TGA-CdTe-QDs)在淡水棕鞭藻Ochromonas danica体内的生物富集动力学进行了全面系统地考察。利用流式细胞仪,我们检测到藻细胞内量子点的荧光不断增强,并且随后的加热死细胞和低温下的吸收实验证实,荧光强度的上升是由量子点不断被藻细胞吸收造成的。借助于六种不同的胞吞抑制剂及激光共聚焦显微成像技术,我们发现量子点通过巨胞饮途径进入藻细胞,最后在液泡中富集。进一步,我们首次利用在传统污染物研究中经常使用的生物富集动力学模型,对量子点的胞内富集过程进行了模拟。通过计算一系列动力学参数,我们推断量子点的吸收主要受限于其从暴露溶液中扩散到细胞表面这一过程,因此其吸收速率和暴露浓度间呈线性相关。当量子点进入细胞后,其荧光会快速发生淬灭,但只有一小部分量子点在胞内发生了溶解或者是被细胞排出,因此,这种荧光削减主要是由于胞内生物分子对量子点的表面修饰造成的。尽管有大量的量子点在胞内富集,但其对藻细胞的毒性主要来源于溶解产生的有毒金属离子,而非由其纳米特性所直接导致的毒性。本研究为纳米颗粒的生物富集研究提供了新的思路,建立了新的方法,丰富了我们对纳米颗粒在环境中的行为、效应及归趋的认识。