随着纳米技术的发展，越来越多的纳米材料被构建出来，并被纳入生物和生态系统之中，这也使得研究者开始密切关注这些材料对于人类健康、野生动物和环境的潜在危害。二维(2D)纳米材料是一种具有单原子或多原子厚度的纳米材料，可用于药物递送和基因治疗等多种生物医学领域。然而，这类材料对亚细胞水平的细胞器的毒性仍有待研究。有鉴于此，辛辛那提大学刁佳杰教授、布法罗大学Taosheng Huang教授和浙江大学李德昌教授研究了两种典型的二维纳米材料（MoS₂和BN纳米片）对线粒体（一种为细胞提供能量的膜性亚细胞细胞器）的影响。

本文要点：

（1）虽然2D纳米材料会在低剂量下表现出可忽略不计的细胞死亡率，但仍会诱导产生明显的线粒体碎片，并降低线粒体功能。研究方向，细胞会在线粒体发生损伤的情况下启动线粒体吞噬，清除受损的线粒体以避免损伤积累。

（2）分子动力学模拟结果表明，MoS₂和BN纳米片均能通过疏水相互作用以自发地穿透线粒体脂膜。膜穿透会引起脂质异质堆积，进而造成损伤。综上所述，该研究证明了低剂量的2D纳米材料也可以通过膜穿透来对线粒体造成物理损伤，因此需要进一步研究2D纳米材料的细胞毒性以推动其在生物医学领域中的应用。

Kangqiang Qiu. et al. 2D MoS₂ and BN Nanosheets Damage Mitochondria through Membrane Penetration. ACS Nano. 2023

DOI: 10.1021/acsnano.2c11003

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.2c11003