近年来,随着纳米材料的广泛应用,已经引起人们对其环境健康风险的强烈关注。单壁碳纳米管(SWCNTs)是一种基于碳的纳米材料,由于其在力学、热力学、电学等方面独特的性能,在医疗、环境、商业等领域具有广泛的应用前景。随着SWCNTs的大量生产和应用,意味着人类或生态系统等间接或直接暴露于SWCNTs的程度将会不可避免的急剧增加。然而,人们对于SWCNTs的环境健康影响仍然缺乏了解,这就限制了SWCNTs的应用。斑马鱼具有体型小、繁殖力强、生长发育快、饲养费用低及与哺乳动物的基因高度同源性等优点,是针对毒理学研究最有前景的体内模式生物之一。本论文以斑马鱼为受试生物,研究SWCNTs对斑马鱼胚胎和成鱼的生物毒性影响。　　本论文首先以斑马鱼胚胎作为受试生物,采用半静态暴露实验方法探索了不同浓度的SWCNTs对斑马鱼胚胎发育的影响,结果显示SWCNTs会附着在斑马鱼胚胎的浆膜及幼体的头部,并且能导致孵化后的斑马鱼幼体产生一定的病变如卵黄吸收不完全、心包水肿、脊柱及尾巴弯曲等多种畸形现象,但是对未孵化的斑马鱼胚胎没有造成明显的临床毒性影响,可能是由于胚胎浆膜对SWCNTs具有一定的防御作用。SWCNTs暴露不会导致斑马鱼胚胎的死亡,但对于斑马鱼胚胎的孵化有一定的影响。当SWCNTs的浓度大于100 mg·L-1时,能导致斑马鱼胚胎表现出一定的孵化延迟现象,但是实验中各浓度下的SWCNTs并不影响斑马鱼胚胎的最终孵化率。由此可见,SWCNTs对斑马鱼胚胎及幼体具有一定的毒性作用。　　通过胚胎半静态暴露实验,并检测主要的抗氧化指标如谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)的含量及超氧化物歧化酶(SOD)、钠.钾.腺苷三磷酸酶(Na+-K+-ATPasc)的活性来研究SWCNTs对斑马鱼胚胎及幼体的毒性机理,同时还考察了纯度对SWCNTs的毒性影响。结果发现SWCNTs对斑马鱼胚胎抗氧化指标均产生了不同程度的影响,高浓度的SWCNTs能够导致斑马鱼幼体中GSH含量及SOD活性降低;SWCNTs能导致斑马鱼胚胎及幼体发生脂质过氧化反应,并且使MDA的含量呈现一定剂量效应的显著增加。因此,氧化损伤是SWCNTs对斑马鱼胚胎及幼体的一种毒性机制。研究结果还表明SWCNTs能够刺激斑马鱼胚胎Na+-K+-ATPase活性的升高。此外,实验结果还发现纯度对SWCNTs的毒性有一定的贡献,但不能完全解释SWCNTs所致斑马鱼胚胎及幼体的毒性。　　本论文利用半静水式慢性实验方法研究了SWCNTs对斑马鱼成鱼的毒性。将斑马鱼分别置于0、0.1、1、10mag·L-1 SWCNTs悬浮液中暴露28 d,测定斑马鱼的脑、鳃和肝组织中GSH、MDA的含量及SOD、Na+-K+-ATPase的活性,同时考察了不同纯度及分散剂(十二烷基硫酸钠,SDS)对SWCNTs生物毒性的影响。结果表明:实验所用SWCNTs分散方法及纯度并不是影响其生物毒性的主要因素,SWCNTs对斑马鱼各组织的GSH含量及SOD活性无显著影响,但能导致肝、鳃、脑的Na+-K+-ATPase活性显著增加,丙二醛(MDA)呈明显的剂量效应依赖型下降。因此SWCNTs悬浊液可能会刺激斑马鱼加强对氧自由基的清除,未发现其他明显的毒性作用。　　以上研究结果表明SWCNTs具有生物毒性效应,而且纯度对SWCNTs的生物毒性有一定的影响。SWCNTs对斑马鱼胚胎、幼体及成鱼生理生化指标的影响阐释了SWCNTs的部分毒性机理。本文的研究结果为纳米材料和纳米技术尤其是SWCNTs在生物医疗领域的安全应用提供了理论参考。