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由于人工合成的纳米材料呈现出许多新颖的特征，使其广泛地应用于生活及工业中的各个方面，与此同时，科学家们开始关注其可能对环境及人体健康带来的负面影响。选用适宜的生物来研究纳米材料的毒性效应并揭示其毒性机制可加深对纳米材料毒性的认识，为纳米材料的安全性评价提供依据。本文以野生型及基因缺失型酿酒酵母为模式生物，纳米CuO颗粒(CuO-NPs)作为研究对象，通过研究得出以下结论:
(1)在SD-Ura培养基中，酿酒酵母受试常规CuO、CuO-NPs4h后，常规CuO有30.75％～51.25％的可溶性铜溶出，而CuO-NPs溶出的可溶性铜高达77.32％～100％，溶出的可溶性铜受pH的影响;酿酒酵母受试Cu2+于胞内产生的活性氧(reactiveoxidespecies,ROS)最多，受试CuO-NPs产生的ROS的平均荧光强度在1265MFI(meanfluorescenceintensity)～2329MFI内，但两者之间无显著性差异，受试常规CuO产生的ROS的平均荧光强度最低，约1000MFI。CuO-NPs对酵母的细胞毒性主要是由可溶性铜和ROS引起的，团聚作用和尺寸效应对CuO-NPs的毒性影响不明显。
(2)CWP1CWP2编码的细胞壁甘露糖蛋白和SNQ2PDR5参与编码的ABC(ATP-bindingcassettetransporters)转运蛋白与CuO-NPs产生的细胞毒性过程有关;CuO-NPs对野生型菌株BY4741及基因缺失型菌株产生的细胞毒性主要是由溶出的可溶性铜及胞内的ROS引起;敲除与细胞通透性和氧化应激反应相关的基因后，缺失型菌株对CuO-NPs比野生型菌株更敏感。利用基因缺失型菌株来评价纳米材料的毒性所需的时间更短，剂量更少。这为酵母缺失型菌株应用于纳米材料的毒性机制及安全性评价提供了一定的科学依据。
(3)在TBS(Trisbuffersolution)缓冲液中，纳米尺寸的颗粒本身对酿酒酵母的毒性效应不明显，但提高酵母细胞通透性后，C-NPs、常规CuO及CuO-NPs产生的细胞毒性明显增强，说明纳米材料颗粒本身是引起细胞毒性的原因之一。失活YAP1基因后，酵母对C-NPs、常规CuO、CuO-NPs的敏感度都增加，表明除了可溶性有毒金属离子对酵母细胞产生了氧化损伤外，纳米尺寸的颗粒也会引起氧化损伤。