金属单质纳米颗粒对农作物具有独特的生物效应，但是其吸收机制尚不完全清楚。本研究建立了一套透析装置，能有效区分实验过程中溶出的银离子和银纳米颗粒；借用此装置定量研究了小麦对三种金属单质纳米颗粒（AgNPs, 15 nm；AuNPs, 13nm; AuNPs 33nm）的吸收。结果表明，AgNPs（15nm）、AuNPs（13nm）和AuNPs（33nm）的吸收速率常数相近，分别为1.1±0.1, 1.2±0.3和1.2±0.1 L/kg/h。纳米颗粒的元素组成（Ag vs. Au）或者纳米颗粒的尺寸（AuNPs：13 vs. 33nm）不会影响金属单质纳米颗粒的植物有效性。进一步研究表明，纳米颗粒暴露后小麦的根尖均出现了细胞损伤。通过单颗粒ICP-MS和透射电镜技术进一步证实了纳米颗粒能被植物直接吸收而内化（如图所示）。这些研究表明植物吸收金属单质纳米颗粒的主要机制是根表细胞的损伤，与纳米颗粒的元素组成或尺寸关系较小。这些研究成果为进一步了解农作物吸收不同纳米颗粒的机理提供了基础数据。相关成果发表在Nanotoxicology (2019, 13(8),1073-1086)上。

小麦对纳米颗粒的吸收机制