GB T 27765-2011 SiO 、TiO 、Fe O 及Al O 纳米颗粒生物效应的透射电子显微镜检测方法.pdf

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1、ICS 71.040.99 C 40 中华人民圭K-、道B和国国家标准GB/T 27765-20门Si02、Ti02、Fe304及Al203纳米颗粒生物效应的透射电子显微镜检测方法Testing methods of Si02, Ti02 ,Fe304 and AI203 nanoparticles biological effect by transmission electron microscope(TEM) 2011-12-30发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会2012-05-01实施发布中华人民共和国国家标准Si02、Ti02、Fe304及AI

2、203纳米颗粒生物效应的透射电子显微镜检测方法GB/T 27765-2011 晤中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张O.75 字数16千字2012年3月第一版2012年3月第一次印刷晤书号:155066. 1-44839定价16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 2

3、7765-2011 前言本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由全国纳米技术标准化技术委员会(SAC/TC279)提出并归口。本标准负责起草单位:中国人民解放军第二军医大学、复旦大学及地科院矿产资源研究所。本标准主要起草人:杨勇骥、俞彰、周健雄、张天宝。I 1 范围Si02、Ti02、Fe304及Ah03纳米颗粒生物效应的透射电子显微镜检测方法G/T 27765一20门本标准规定了透射电子显微镜检测含有Si02、Ti02、Fe304及A1203纳米颗粒材料的生物试样的技术和规范。本标准适用于Si02、Ti02、Fe304及A1203纳米颗粒材料的生物效应透射电镜检测的生物薄

4、试样超微结构分析。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 18873 2008 生物薄试样的透射电子显微镜-x射线能谱定量分析通则GB/T 19619-2004 纳米材料术语ISO/IEC 17025: 2005 检测和校准实验室认可准则(Generalrequirements for the competence of testing and calibration laboratories) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 纳米

5、颗粒nanoparticles 纳米尺度的固体粒子。本标准中出现的纳米颗粒材料特指为Si02、Ti02、Fe304及A1203纳米颗粒材料。3.2 生物效应biological effect 纳米材料与生命过程的相互作用产生的生理功能、生化功能及形态结构的变化。3.3 生物效应检测biological test 采用生物学、化学、毒理学与医学等领域的实验技术进行检验测量。3.4 生物薄试样thin biological sample 生物薄试样是指采用超薄切片机切成的、厚度为40nm100 nm的生物试样，用于透射电镜观察。4 基本原理纳米颗粒材料的表面理化特性使其易形成团聚，经分散后与生物体

6、接触。纳米颗粒材料与生物体接触后，需采用超微结构制样方法，将其制成生物薄试样，在透射电镜下检测纳米颗粒材料作用于生物GB/T 27765-2011 体后产生的细胞及细胞器的超微结构变化，以确定纳米颗粒材料对生物体的生物效应作用。用聚焦的高能电子束照射生物薄试样的微小区域，人射的电子束大部分透过薄试样，形成透射电子，透射电子中含有大量携带有生物薄试样内部信息的非弹性散射电子，非弹性散射电子在荧光屏、照相底片或CCD上成像，形成生物薄试样的超微结构图像。5 仪器设备和材料5. 1 仪器设备5. 1. 1 透射电子显微镜。5. 1. 2 超薄切片机。5.1.3 制刀机。5. 1.4 玻璃刀或钻石刀。

7、5. 1. 5 恒温烘箱(30oC70 OC)。5. 1. 6 超声波清洗仪。5.2 材料5.2.1 戊二醒。5.2.2 四氧化饿。5.2.3 乙醇。5.2.4 丙酣。5.2.5 环氧树脂。5.2.6 醋酸双氧铀。5.2.7 拘橡酸铅。6 仪器的环境条件超薄切片机、透射电子显微镜的工作环境应符合以下要求:6. 1 超薄切片机6. 1. 1 切片室应为超薄切片专用房间。6. 1. 2 相对湿度小于60%。6.1.3 温度:(20士5)OC。6. 1.4 电源电压:220(1士10%)V。6.2 透射电子显微镜6.2. 1 电镜室应为电镜专用房间。6.2.2 相对湿度小于60%。6.2.3 温度:

8、(20士5)OC。6.2.4 杂散电磁场干扰应小于O.1T。6.2.5 电源电压及频率应稳定220(1:f:10%)V，50Hz士1Hz。6.2.6 具备仪器专用地线，接地电阻应小于100n。2 GB/T 27765-2011 7 纳米颗粒材料分散7. 1 将纳米颗粒材料与溶剂按一定的比例充分混和。7.2 放人超声波清洗仪中分散。注:建议分散的条件2水温(25-30)C;功率300W;频率40(1土10%)kHz;时间30min左右。8 生物薄试样制备8. 1 纳米颗粒材料8. 1. 1 将不同浓度、己分散的纳米颗粒悬液滴在有支持膜(一般用火棉胶或Fomvar膜)的3mm透射电镜专用载网上。8

9、. 1. 2 将滴有纳米颗粒材料悬液的电镜专用载网放入恒温烘箱中，60 oC烘烤2ho 8.2 生物组织8.2. 1 取材:将生物组织在(23)%戊二醒固定液(4oC)中迅速切成小于1m旷的小块。配制戊二醒固定液可参考附录C。8.2.2 前固定:将小块组织浸泡在20倍体积、4oC的(23)%戊二醒固定液中固定(14)h，用缓冲液充分漂洗。8.2.3 后固定z将生物小块组织浸泡在1%饿酸，4oC固定2h。配制锻酸可参考附录D。8.2.4 脱7l:用乙醇或丙酣梯度脱水。建议乙醇或丙酣梯度脱水的顺序为:30%、50%、70%、90%乙醇各一次;90%丙酣1次，100%丙酣3次;每次(lO15)min

10、。8.2.5 包埋:在按比例配制好的环氧树脂(以Epon812为例，配制比例可参考附录B)中浸透后，在胶囊(或硅胶包埋板)内进行包埋。建议浸透比例为，丙酣:包埋剂(浸透时间):1; 1(l2)hJ;1 : 2(12 h); 纯包埋剂。怕。8.2.6 聚合z在恒温烘箱内进行聚合，37oC聚合12h后，升温至600C聚合(3648泊。8.2.7 修块:包埋块在进行超薄切片之前，将分析部位修成易于超薄切片的形状。8.2.8 超薄切片:采用超薄切片机将已修好的包埋块切成超薄切片，厚度一般要求在(40100)nm。8.2.9 染色:采用醋酸铀和拘橡酸铅对超薄切片进行双重金属染色后待检。8.3 培养细胞8

11、.3. 1 前罔定:用橡皮刮将细胞从培养皿底部刮下或膜酶消化下来，低速离心(800g , 5 min)成小团块，弃上清，沿管壁加入(23)%戊二醒固定液，放入40C冰箱固定(14)h。用缓冲液充分漂洗。8.3.2 后固定:经戊二醒固定的细胞团块用缓冲液轻轻漂洗后，加入1%镜酸，放入40C冰箱固定1h。8.3.3 脱水(同8.2.4)。8.3.4 包埋(同8.2.5)。8.3.5 聚合(同8.2.的。8.3.6 修块(同8.2.7)。8.3.7 超薄切片(同8.2.的。8.3.8 染色(同8.2.的。3 GB/T 27765-2011 9 透射电子显微镜准备工作9. 1 开机，抽真空至电镜正常工

12、作所需的高真空后再稳定30min以上。9.2 选择测试生物薄试样所需的加速电压，建议检测生物薄试样所需的加速电压选择在60kV 120 kV之间。9.3 调节电子枪的灯丝电流，使束流处于稳定饱和状态。9.4 对电子光学系统进行对中调整，尽可能消除电子束的像散，使透射电子显微镜处于最佳工作状态。10 测量分析步骤10. 1 纳米颗粒材料10. 1. 1 将干燥的纳米颗粒薄试样放入透射电镜。10. 1. 2 在低倍(3000倍4000倍)下寻找合适的试样部位，要求被分析试样元破损、元污染。10. 1. 3 在高倍(40000倍50000倍)时观察纳米材料的分散情况，测量纳米颗粒的粒径并记录实验结果

13、。10.2 生物薄试样10.2. 1 在低倍(小于4000倍)下寻找合适的生物薄试样部位，要求被分析试样无破损、元污染、无震颤条纹。10.2.2 将确定的试样分析部位置于电子显微镜的观察中心。10.2.3 逐步增加放大倍数(一般放大倍数在1000030 000即可，少数需放大30000倍以上)，寻找细胞内外、细胞器内外有元纳米材料。10.2.4 仔细分析纳米材料分布的位置，注意区分样品制备过程中引人的污染物和纳米颗粒材料。如果无法判别，建议采用X射线能谱分析对颗粒物进行定性分析，分析方法参见GB/T18873-2008 0 10.2.5 精确聚焦并存储实验结果。门分析结果的发布分析结果报告应包

14、括以下信息(参见附录A)，亦可参照ISO/IEC17025: 2005中有关分析报告格式。11. 1 分析报告的惟一编号。11.2 送样人姓名，单位和地址。11. 3 样品的接收日期。11. 4 分析仪器及其工作条件。11. 5 分析结果和必要的说明。11. 6 分析报告负责人的签字。11. 7 分析报告的页码。11. 8 实验室名称和地址。11. 9 分析报告的日期。4 GB/T 27765-2011 附录A(资料性附录)Si02、Ti02、民304及AI203纳米颗粒生物效应的透射电子显微镜分析结果报告报告编号:送样单位=送样日期z样品内容:检测内容与要求:送样人姓名z测量条件:仪器型号:

15、仪器条件:加速电压z检测结果:倍率标尺=分析结果:必要的说明:分析单位(公章)批准人:分析单位地址:送样人联系电话z送样人E-mail地址:分析人:分析日期:年月日报告书共页分析单位联系电话:5 G/T 27765-2011 附录B(资料性附录)环氧树脂Epon812包埋剂配制比例参考环氧树脂Epon812包埋剂配置顺序:DDSAMNA812DMP-30。具体见表B.1。表B.1DDSA MNA 812 DMP-30 总量2 g 3g 5 g 0.16 mL 10 mL 4 g 6 g 10 g 0.32 mL 20 mL 6 g 9g 15 g 0.48 mL 30 mL 6 GB/T 27

16、765-2011 附录C(资料性附录)磷酸缓冲液-戊二醒配方参考C.1 配置2.0%戊二醒量取0.2mol/L磷酸缓冲液(pH7.3) 50 mL，加入纯化的25%戊二醒水溶液8mL，最后用双蒸水补足到100mL。充分混匀。C.2 配置3.0%戊二醒量取0.2mol/L磷酸缓冲液(pH7.3) 50 mL，加入纯化的25%戊二醒水溶液12mL，最后用双蒸水补足到100mL。充分混匀。注2戊二隆固定液宜现配现用。FFON|的hhNH阁。GB/T 27765-2011 附录(资料性附录)镜酸配方参考D 配制2%四氧化镜贮存渡将装有四氧化饿的安部(共2g)用肥皂水洗净，再用清洁液浸泡过夜，自来水冲洗干净后，用玻璃划割器在上面刻痕，再用蒸锢水冲洗几次，放入洁净棕色广口玻璃瓶内，加上100mL双蒸水，用洁净玻璃棒捣破安髓。然后用蜡将广口玻璃严密封口，贴上标签备用。洗净后的安韶严禁与手、纱布及滤纸等接触。将配好的2%四氧化饿置于干燥器中，4.C保存。D.1 配制磷酸缓冲-四氧化镜固定液D.2 侵权必究刊一08哇-nu-i-po u-内-F气-号一价书一定版权专有等量0.2mol/L磷酸缓冲液(pH7.3)与2%四氧化俄贮存液混合，现配现用。GB/T 27765-2011 打印H期;2012年4月16HF002A