氧化铝纳米颗粒在模型肺表面活性剂中诱导的溶胶-凝胶转变

已进入气道的小于 100 nm 的吸入性空气颗粒已被证明会在肺部肺泡区大量沉积。肺泡内部覆盖有一层约 1 微米厚的衬液，称为肺表面活性剂。吸入的纳米颗粒易与肺液相互作用并改变肺功能。在此我们评估肺表面活性剂替代品 Curosurf 的结构与流变性质，该替代品被用于早产儿以治疗呼吸窘迫综合征。Curosurf 在组成、结构和功能上被认为是内源性肺表面活性剂的可靠模型。利用基于磁驱动线的主动微流变学，我们发现 Curosurf 分散体在脂质浓度 0 至 80 g L-1 时表现出牛顿流体行为，且其粘度遵循广泛各类胶体所观测到的 Krieger-Dougherty 定律。在添加 40 nm 氧化铝纳米片后，注意到 Curosurf 流变的显著变化。分散体随后进入软固态相，其特征为无限粘度和非零平衡弹性模量。由纳米颗粒诱导的溶胶-凝胶转变被解释为氧化铝/囊泡相互作用的结果，并通过透射电子显微镜加以说明。这也提示了与肺液结构和动力学性质改变相关的潜在毒性。