納米材料與生命體系的相互作用及其健康效應(yīng)，是納米科技領(lǐng)域的重要前沿科學(xué)問(wèn)題。硫化鉬納米片（MoS₂）作為一種典型的類石墨烯無(wú)機(jī)納米材料，具有比表面積大、豐富的電子能帶、模擬酶等特性，使得其在光電、傳感、催化、能量存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)換裝置等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，基于納米MoS₂近紅外光熱轉(zhuǎn)換效率高、易于表面修飾、表面積大等優(yōu)點(diǎn)，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也受到了廣泛關(guān)注。因此，研究其生物效應(yīng)和安全性至關(guān)重要。由于納米MoS₂獨(dú)特的理化性質(zhì)，傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法和技術(shù)已不能滿足納米材料生物效應(yīng)和安全性研究的需求。 

　　基于同步輻射X射線的分析方法具有空間分辨率高、靈敏度高、準(zhǔn)直性好、強(qiáng)度高等優(yōu)異特性，在探索納米材料的生物物種形態(tài)/種態(tài)、轉(zhuǎn)運(yùn)和納米生物界面間相互作用等方面極具潛能。中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所多學(xué)科中心研究團(tuán)隊(duì)結(jié)合北京同步輻射（BSRF）中的X射線近邊吸收譜（XANES）（1W1B-XAFS實(shí)驗(yàn)站）和透射X射線顯微成像（SR-TXM）技術(shù)（4W1A-X射線成像實(shí)驗(yàn)站）,在構(gòu)建光功能納米材料和過(guò)渡金屬硫/氧化物的基礎(chǔ)上，在同步輻射裝置上發(fā)展了一系列新型納米生物效應(yīng)分析與表征實(shí)驗(yàn)技術(shù)。他們利用原位、動(dòng)態(tài)的同步輻射XANES和SR-TXM技術(shù)，結(jié)合常規(guī)透射電子顯微成像（TEM）、電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）和X射線光電子能譜（XPS）等技術(shù)，在時(shí)空上優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，研究了不同理化特性的過(guò)渡金屬硫化物與特定生物體作用過(guò)程中的蓄積、分布、轉(zhuǎn)運(yùn)和化學(xué)轉(zhuǎn)化、降解和外排等代謝動(dòng)力學(xué)行為，深入闡明了生物微環(huán)境中納米材料的結(jié)構(gòu)與生物效應(yīng)的關(guān)系。利用SR-TXM技術(shù)具有的高空間分辨、較強(qiáng)的元素分辨、單細(xì)胞成像和XANES技術(shù)對(duì)元素與生物微環(huán)境相互作用中的化學(xué)價(jià)態(tài)和結(jié)構(gòu)的清晰分析，可將納米材料的細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)與化學(xué)轉(zhuǎn)化關(guān)聯(lián)，并結(jié)合分子與細(xì)胞生物學(xué)證據(jù)，揭示納米材料生物學(xué)效應(yīng)的化學(xué)機(jī)制，這一生物化學(xué)過(guò)程的研究是傳統(tǒng)、單一的分析方法和技術(shù)無(wú)法完成的。研究結(jié)果表明，不同理化特性納米MoS₂在生物體內(nèi)的分布和代謝速度顯著不同，這為后續(xù)深入研究其長(zhǎng)期毒性、體內(nèi)代謝行為和構(gòu)效規(guī)律提供了重要依據(jù)。相關(guān)工作發(fā)表在Nanoscale, 2019, 11, 4767–4780（入選2019年Hot Article）。文章的第一作者為梅林強(qiáng)博士，中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所的谷戰(zhàn)軍研究員和尹文艷副研究員以及山東科技大學(xué)的蘇春建副教授為該論文的共同通訊作者。 

　　該工作得到了國(guó)家科技部重大研究計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和北京市自然科學(xué)基金的資助。 

　　發(fā)表文章： 

　　Linqiang Mei, Xiao Zhang, Wenyan Yin, * Xinghua Dong, Zhao Guo, Wenhui Fu, Chunjian Su,* Zhanjun Gu* and Yuliang Zhao. Translocation, Biotransformation-Related Degradation, and Toxicity Assessment of Polyvinylpyrrolidone Modified 2H Nano-MoS₂. Nanoscale, 2019, 11, 4767–4780.