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1980年代以来，纳米技术研究获得了巨大进展，给生物医药行业包括，医学成像，疾病诊断、药物运输、以及肿瘤治疗等领域带来了不可忽视的影响和应用。本文从纳米材料的生物效应出发，探索具体的纳米材料在癌症细胞中引起的细胞生物学作用，并研究其理化性质如大小、形状等对于其功能的影响。
文章的第二章主要研究了纳米稀土元素在HeLa细胞中诱导的生物学效应。本文主要探讨部分纳米稀土材料引起的一个有趣的现象-空泡化和其引起的自噬效应之间的关系。研究结果显示，稀土氧化物诱导的空泡化是尺寸依赖性的，并且虽然自噬与空泡化从表面上似乎相互关联。但是我们通过使用小颗粒材料虽然能够引起明显的自噬，但是却无法引起空泡化，而自噬相关基因敲除的细胞中稀土氧化物虽不能引起自噬，但仍能够引起空泡化，因此说明空泡化是与自噬无关的过程。这为稀土材料的生物学效应进行了初步的探讨，为其之后的生物学应用提供了新的方向和科学依据。
文章的第三章主要研究了中药纳米雄黄颗粒以及开发的新型制剂-科安乳膏的抗癌作用及相关机制。我们初次应用透皮给药系统来运送雄黄纳米颗粒进入体内，并探讨其抑制肿瘤作用和毒性。FACS以及MTT结果表明，雄黄能够明显的抑制黑色素胶质瘤细胞B16的生长增殖，并且浓度依赖性的诱导其凋亡。体外透皮实验表明雄黄能够有效地进入机体，并且种植有肿瘤的C57BL/6小鼠表现出的肿瘤大小在雄黄作用组中，肿瘤大小比对照组能够发生更明显的生长抑制和缩小。并且，相对于对照的静脉给药组，其毒性表现也较小。这些结果都表明，纳米雄黄颗粒能够抑制肿瘤生长且具有较低的毒性。