納米材料復(fù)雜多變的理化性質(zhì)決定了其生物學(xué)效應(yīng)的多樣性。納米材料進(jìn)入生物系統(tǒng)后與生物分子間的相互作用，即納米材料的生物轉(zhuǎn)化是引發(fā)毒性效應(yīng)的重要分子起始事件，相關(guān)研究受到了越來越多的關(guān)注。 

近幾年，納米生物轉(zhuǎn)化研究取得了重要突破，一些**的生物轉(zhuǎn)化過程得到了深度解析。例如，高夢等人發(fā)現(xiàn)二維SnSe納米材料表面的單原子空穴具有很高的活性，可以模擬細(xì)胞脫氫酶的催化性能，催化乳酸、乙醇、蘋果酸、甘油三磷酸等底物的脫氫反應(yīng)。這些有機(jī)物的脫氫反應(yīng)涉及細(xì)胞能量代謝的關(guān)鍵步驟，與細(xì)胞內(nèi)糖類、脂類、氨基酸的代謝以及機(jī)體免疫調(diào)控和**等疾病的發(fā)生密切相關(guān)(Gao et al, Angewandte Chemie International Edition，2020，59，3618-3623)。鄭會(huì)珍等人發(fā)現(xiàn)氧化石墨烯與稀土氧化鑭的復(fù)合材料與細(xì)菌膜接觸后可以使細(xì)菌膜上的磷脂發(fā)生去磷酸化和脂質(zhì)過氧化作用從而破壞細(xì)菌磷脂層以及肽聚糖層，同時(shí)稀土納米顆粒轉(zhuǎn)化為海膽狀的六方相LaPO4(Zheng et al, ACS nano, 2019, 13, 11488-11499)。蔡曉明等利用蛋白-代謝組學(xué)技術(shù), 建立了多維度的納米生物學(xué)效應(yīng)評價(jià)方法，并利用該方法評價(jià)了納米氧化鐵7種基本理化特性與其6種生物學(xué)效應(yīng)之間的多重構(gòu)效關(guān)系。發(fā)現(xiàn)炎性效應(yīng)主要是由氧化鐵納米棒的縱橫比決定，而表面活性是細(xì)胞遷移的主要影響因素。納米氧化鐵通過胞吞的方式進(jìn)入細(xì)胞，破壞溶酶體，引發(fā)Cathepsin B釋放，NLRP3炎性小體激活，Caspase-1切割pro-IL-1β釋放炎癥因子。這些生物學(xué)機(jī)制在小鼠模型上得到了進(jìn)一步驗(yàn)證 (Cai et al, Nature Communications, 2018, 9, 4416)。

該綜述系統(tǒng)討論了納米生物**性研究中的以下熱點(diǎn)問題：

1）不同暴露途徑下的納米-生物作用界面，暴露途徑對納米材料生物轉(zhuǎn)化和生物效應(yīng)的影響以及納米**性檢測中動(dòng)物劑量和細(xì)胞實(shí)驗(yàn)劑量的計(jì)算方法；

2）納米材料生物轉(zhuǎn)化的分子機(jī)制，討論了納米顆粒發(fā)生聚集、解離、生物冠形成、重結(jié)晶和氧化還原反應(yīng)等過程中涉及的具體理化反應(yīng)及其與細(xì)胞毒性機(jī)制的關(guān)系；

3）納米材料生物轉(zhuǎn)化的表征方法，主要介紹了光學(xué)及電子顯微成像、X射線、質(zhì)譜和拉曼等表征技術(shù)在納米生物轉(zhuǎn)化研究中的優(yōu)勢和存在的問題；

4)人工納米材料的**性設(shè)計(jì)方法，從納米生物轉(zhuǎn)化的角度探討了表面涂層、形貌控制、摻雜及表面鈍化等**性設(shè)計(jì)方法。

該綜述針對納米**性評估和納米醫(yī)學(xué)研究中的瓶頸問題討論了納米生物轉(zhuǎn)化研究的意義，并展望了未來的研究方向。