曹雪松毕业答辩PPT

1、石墨烯材料对蛋白核小球藻的石墨烯材料对蛋白核小球藻的毒性机理研究毒性机理研究答辩人：曹雪松答辩人：曹雪松导导 师：王震宇教授师：王震宇教授 2015.05.31 青岛青岛主要内容主要内容u 研究背景与科学问题研究背景与科学问题u 石墨烯材料的表征石墨烯材料的表征u 石墨石墨烯烯材料对藻细胞的生长抑制材料对藻细胞的生长抑制u 石墨烯材料对藻细胞的致毒机制石墨烯材料对藻细胞的致毒机制u 结论与致谢结论与致谢1. 研究背景与科学问题研究背景与科学问题n 石墨烯（石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以）是一种由碳原子以 sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。

2、格的二维碳纳米材料。n 氧化石墨氧化石墨烯（烯（Graphene oxide）是一是一种由石墨粉末经化学氧化及剥离后的种由石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，是一种表面含有大量含氧官能团的石墨烯层片。产物，是一种表面含有大量含氧官能团的石墨烯层片。n 还原型氧化石墨烯（还原型氧化石墨烯（reduced Graphene oxide）是一种通过氧化还原法制）是一种通过氧化还原法制备得到的石墨烯层片，表面含有较少量含氧官能团。备得到的石墨烯层片，表面含有较少量含氧官能团。1.1 石墨烯材料简介石墨烯材料简介 Graphene Graphene oxide reduced Graphene oxide

3、Zurutuza et al., 2014, Nature nanotechnology1.2 石墨烯材料应用石墨烯材料应用石墨烯材料是已知世上最薄、最坚硬的纳米材料，具有超石墨烯材料是已知世上最薄、最坚硬的纳米材料，具有超高的导电导热性能，使得石墨烯材料具有极大的应用前景，高的导电导热性能，使得石墨烯材料具有极大的应用前景，石墨烯材料的相关研究也成为当前研究热点石墨烯材料的相关研究也成为当前研究热点1.3 1.3 石墨烯材料可能的环境行为石墨烯材料可能的环境行为石墨烯广泛关注1.4 石墨烯材料毒性研究现状石墨烯材料毒性研究现状细菌植物动物人体细胞Begum et al., 2011, Car

4、bonAkhavan et al., 2011, ACS nanoLi et al., 2013, PNASFu et al., 2015, Biomaterials?藻藻类类石墨烯材料石墨烯材料1.5 石墨烯材料对藻细胞毒性研究现状石墨烯材料对藻细胞毒性研究现状Pretti 等研究表明石墨烯能够通过物理损伤及氧化胁迫抑制杜氏盐藻藻细胞生长。Hu等研究表明石墨烯能够通过氧化胁迫及DNA损伤抑制蛋白核小球藻藻细胞生长。Hu等研究表明研究表明氧化石墨烯能够通过氧化胁迫及破坏新陈代谢过程抑制蛋白核小球藻藻细胞生长。表面官能团边缘状态厚度石墨烯石墨烯材料材料?致毒机制致毒机制?三种石墨烯材料对藻细胞有

5、哪些主要的三种石墨烯材料对藻细胞有哪些主要的毒性机毒性机制制？这些毒性机制对三种石墨烯？这些毒性机制对三种石墨烯材料产生毒性材料产生毒性效应效应的贡献如何？的贡献如何？三种石墨烯材料对藻细胞的毒性是否具有差异三种石墨烯材料对藻细胞的毒性是否具有差异性？哪些石墨烯性质（如表现官能团、厚度、性？哪些石墨烯性质（如表现官能团、厚度、边缘状态等）决定其对藻细胞毒性的强弱？边缘状态等）决定其对藻细胞毒性的强弱？1.6 1.6 科学问题科学问题2.1 石墨烯材料的制备石墨烯材料的制备2.石墨烯材料的制备与表征石墨烯材料的制备与表征n 氧化石墨烯（Graphene oxide，GO）：本实验中的氧化石墨烯采

6、用改进的Hummers Method，即混合浓硫酸(H2SO4)、高锰酸钾（KMnO4）和石墨在50C水浴搅拌反应15 h，经盐酸、乙醇、蒸馏水反复清洗，得到氧化完全的GOn 还原型氧化石墨烯（reduced Graphene oxide，rGO）：利用水合肼在95 下还原GO得到还原完全的rGOn 多层石墨烯（ Multi-layer Graphene，G）购买于美国Graphene SupermarketGGOrGO2.2 石墨烯材料的表征石墨烯材料的表征10010001000010000010000005101520253035404550Intensity (a.u.)2 (0) GO

7、 rGO GX射线衍射射线衍射 （XRD）l GO的层间距经计算为8.68 ，与 Marcano等利用改进Hummers Method制备的GO层间距一致l rGO层间距减少至3.72 ，与Park等利用水合肼还原制备rGO的层间距一致l G层间距经计算为为3.36 ，为石墨烯标准层间距10.223.926.55001000150020002500300035004000Transmittance ( a. u.)Wavenumbers (cm-1)1427 cm-1-OHl GO含有大量含氧官能团（羟基、羧基、羰基、环氧基），因此含有大量含氧官能团（羟基、羧基、羰基、环氧基），因此GO具具有

8、较好的亲水性和较好的悬浮性有较好的亲水性和较好的悬浮性l rGO和和G表面官能团较少，因此表面官能团较少，因此rGO和和G具有较高的疏水性，在水中具有较高的疏水性，在水中有较弱的悬浮性有较弱的悬浮性3518 cm-1-OH1757 cm-1 C=O1639 cm-1 C=C1238 cm-1 C-O1130 cm-1 C-O-C傅立叶红外光谱（傅立叶红外光谱（FTIR） GO rGO GGOrGOG原子力显微镜（原子力显微镜（AFM）1.82.5 nm0.91.2 nm58 nml 单层单层GO的厚度约为的厚度约为1.1 nm，表明，表明GO约为双层氧化石墨烯约为双层氧化石墨烯l 单层单层rG

9、O的厚度约为的厚度约为0.56 nm，表明，表明rGO约约为双层还原型氧化石墨烯为双层还原型氧化石墨烯l 单层单层G的厚度约为的厚度约为0.35 nm，表明，表明G约约为为18层的多层石墨烯层的多层石墨烯Graphene materialsBET specific surface area (m2/g)Zeta potential in distilled water (mV)Zeta potential in medium (mV)Elemental composition C (%)O (%)H (%)S (%)N (%)GO264.6-41.91.3-27.31.339.255.22.8

10、12.79NOrGO617.6-32.71.3-24.70.762.330.12.090.195.32G129.7-25.61.5-19.61.192.55.710.561.23NO* NO 表明该元素含量低于元素分析仪检测线比表面积、比表面积、Zeta 电位、元素组成电位、元素组成l rGO具有最大的比表面积，是GO的2.2倍，G的4.7倍l GO表面带有大量负电荷，与其表面大量含氧官能团相关；三种石墨烯材料Zeta电位在藻细胞培养液中明显降低，会降低石墨烯材料的悬浮性l GO含氧量达到55.2%，表明GO被充分氧化；rGO含氧量降低到30.1%，表明rGO得到充分还原3. 石墨烯材料对藻细

11、胞的生长抑制石墨烯材料对藻细胞的生长抑制实验材料实验材料n受试生物：蛋白核小球藻（真核，受试生物：蛋白核小球藻（真核，25 m）n石墨烯材料：石墨烯材料：多层石墨烯（多层石墨烯（Multi-layer graphene，G）氧氧化石墨烯（化石墨烯（Graphene oxide，GO）还还原型氧化石墨烯（原型氧化石墨烯（reduced graphene oxide，rGO）多多壁碳纳米壁碳纳米管（管（ Multiwalled carbon nanotube，CNT）石墨石墨（Graphite，Gt）aaabbbaaabbbccccdccde01020304050607024487296Inhib

12、ition (%)Time (h) GO rGO G CNT Gt3.1 不同暴露时间下，石墨烯材料对藻细胞生长的抑制不同暴露时间下，石墨烯材料对藻细胞生长的抑制石墨烯材料及CNT、Gt（50 mg/L）暴露不同时间后，藻细胞生长的抑制率l 随暴露时间的增加，石墨烯材料对藻细胞的抑制率逐渐增加l 石墨烯材料对藻细胞的毒性显著强于CNT和Gtaaabbbbbbbaaaaaaccbcccccddcdddddddcdddee0204060801001020305070100150200Inhibition (%)Concentration (mg/L) GO rGO G CNT Gt3.2 不同暴露

13、浓度下，石墨烯材料对藻细胞生长的抑制不同暴露浓度下，石墨烯材料对藻细胞生长的抑制l 随暴露浓度的增加石墨烯材料对藻细胞的抑制率逐渐增加l rGO、GO、G 对蛋白核小球藻的半数效应浓度 (EC50) 分别为 34.0、37.4和62.2 mg/L不同浓度的石墨烯材料、CNT、Gt 在暴露96 h后，对藻细胞生长的抑制率4. 石墨烯材料对藻细胞的致毒机制石墨烯材料对藻细胞的致毒机制遮遮蔽蔽效效应应损损伤伤细细胞胞膜膜养养分分耗耗竭竭ROSGO treatmentControl4.1 石墨烯材料对藻细胞的遮蔽效应石墨烯材料对藻细胞的遮蔽效应-2024681012GOrGOGCNTGtInhibit

14、ion (%)遮蔽效应装置石墨烯材料通过遮蔽效应对藻细胞生长的抑制GO treatment 0 hGO treatment 96 hGO-藻细胞悬浮液在加入GO 96 h后的颜色变化情况l GO能够通过能够通过遮蔽效应抑制藻细胞的生长，遮蔽效应抑制藻细胞的生长，rGO和和G对藻细胞没有显著的遮蔽对藻细胞没有显著的遮蔽效应效应l GO 具有的良好的悬浮性及具有的良好的悬浮性及GO-藻细胞悬藻细胞悬浮液在浮液在96 h后明显变黑可能是后明显变黑可能是GO产生遮产生遮蔽效应的主要原因；蔽效应的主要原因；rGO和和G因容易发因容易发生团聚沉降，是其未产生遮蔽效应的主生团聚沉降，是其未产生遮蔽效应的主要

15、原因要原因17%abcd0510152025CKGOrGOGPercentage of membrane-damaged cells （%）流式细胞仪检测细胞膜完整性l 石墨烯材料（石墨烯材料（50 mg/L）处理）处理96 h后，藻细胞细胞膜均显著后，藻细胞细胞膜均显著被破坏被破坏l石墨烯材料对细胞膜的破坏程度：石墨烯材料对细胞膜的破坏程度：rGO G GOCKrGOGGO4.2.1 细胞膜损伤检测细胞膜损伤检测膜损伤的细胞比率4.2 石墨烯材料对藻细胞细胞膜的损伤石墨烯材料对藻细胞细胞膜的损伤00.020.040.060.080.1CKGOrGOGK+ leakage (g/1*106ce

16、lls)cadbaaba050100150200CKGOrGOGDNA leakage level (% of control)l 石墨烯材料（石墨烯材料（50 mg/L, 96 h）能够破坏藻细胞细胞膜，导致钾离子渗）能够破坏藻细胞细胞膜，导致钾离子渗漏，漏，rGO能够明显导致能够明显导致 DNA 渗漏渗漏l 钾离子渗漏程度与流式细胞仪检测膜损伤程度相同钾离子渗漏程度与流式细胞仪检测膜损伤程度相同4.2.2 胞内物质渗漏胞内物质渗漏钾离子渗漏DNA渗漏abcb050100150200250300350CKGOrGOGPosROS level (% of control)n 氧化胁迫氧化胁迫a

17、bcb0246810CKGOrGOGPoMDA nMol/109Cellsl 石墨烯材料（石墨烯材料（50 mg/L）处理）处理96 h后，胞内后，胞内ROS总量显著增加，并进一步总量显著增加，并进一步引起脂质过氧化引起脂质过氧化l 石墨烯材料导致氧化胁迫程度：石墨烯材料导致氧化胁迫程度：rGO GOG4.2.3 细胞膜损伤的原因细胞膜损伤的原因胞内ROS总量脂质过氧化A1A3rGOrGOrGOn 物理损伤物理损伤4.2.3 细胞膜损伤的原因细胞膜损伤的原因GGGl SEM观察石墨烯材料处理观察石墨烯材料处理96 h后藻细胞表面状况，后藻细胞表面状况，rGO和和G通过锋利的尖角穿透藻细胞表面，

18、通过锋利的尖角穿透藻细胞表面，GO未发现有穿刺未发现有穿刺藻细胞现象藻细胞现象CK GO G l SEM观察石墨烯材料处理藻细胞观察石墨烯材料处理藻细胞96 h 后藻细胞形态变化，后藻细胞形态变化，GO、rGO、G均出现细胞形态畸形的现象均出现细胞形态畸形的现象CKGOrGOGnonspherocyticshriveledshriveledrGOG4.2.3 细胞膜损伤的原因细胞膜损伤的原因n 物理损伤物理损伤l SEM观察石墨烯材料处理藻细胞观察石墨烯材料处理藻细胞96 h 后藻细胞形态变化，后藻细胞形态变化，rGO、G出出现细胞开裂及部分缺失现象现细胞开裂及部分缺失现象4.3 石墨烯材料导

19、致养分耗竭石墨烯材料导致养分耗竭n 实验方法实验方法培养藻细胞培养藻细胞培养藻细胞1324.3.1 石墨烯材料引起养分耗竭程度石墨烯材料引起养分耗竭程度l 石墨烯材料会吸附培养基中的营养物质，导致养分耗竭，从而抑制藻细石墨烯材料会吸附培养基中的营养物质，导致养分耗竭，从而抑制藻细胞生长，胞生长，GO、rGO、G导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别分别占占它们它们总毒性的总毒性的53%、35%、27%l 充足的养分可以缓解石墨烯材料的毒性，表明石墨烯材料能够引起养分充足的养分可以缓解石墨烯材料的毒性，表明石墨烯材料能够引起养分耗竭，从而抑制藻细胞的生长耗竭，从而抑制藻

20、细胞的生长l 石墨烯材料导致藻细胞养分耗竭程度：石墨烯材料导致藻细胞养分耗竭程度：GO rGO Gbacabc010203040506070GOrGOG Inhibition (%)53%35%27%aaabbb010203040506070rGOGOGInhibition (%)nMediumnSufficient nutrition medium石墨烯材料吸附96 h后的营养液对藻细胞生长的抑制充足养分的营养液对石墨烯毒性的缓解nGraphene materialsnMedium after graphene materials adsorptionaaaaccccccbbbbaa0123

21、45NPMgCaConcentration (mg/L)MediumGOrGOGaaaaabaaaaaaaaaa00.010.020.030.040.050.06FeMnCuZnConcentration (mg/L)MediumGOrGOGl 石墨烯材料对微量元素（石墨烯材料对微量元素（Fe、Mn、Cu、Zn）没有吸附）没有吸附l 石墨烯材料明显的吸附了大量元素石墨烯材料明显的吸附了大量元素 (N、P、Mg、Ca) ，石墨烯材料对，石墨烯材料对大量元素的吸附是引起养分耗竭的主要原因大量元素的吸附是引起养分耗竭的主要原因l 大量元素缺失程度：大量元素缺失程度：GO rGO G4.3.2 石墨烯

22、石墨烯材料对营养元素的吸附材料对营养元素的吸附加入石墨烯材料96 h后，营养液中微量元素的浓度变化情况加入石墨烯材料96 h后，营养液中大量元素的浓度变化情况结论结论l 石墨烯材料对藻细胞的毒性：石墨烯材料对藻细胞的毒性：rGO GO Gl GO因良好的悬浮性对藻细胞产生遮蔽效应，且遮蔽效应产生的毒因良好的悬浮性对藻细胞产生遮蔽效应，且遮蔽效应产生的毒性是其总毒性的性是其总毒性的17%；rGO和和G因较弱的悬浮性没有产生遮蔽效因较弱的悬浮性没有产生遮蔽效应应l 石墨烯石墨烯材料均能够显著破坏藻材料均能够显著破坏藻细胞细胞细胞膜，细胞膜，石墨烯材料对细胞膜石墨烯材料对细胞膜的破坏程度：的破坏程度

23、：rGO G GO；rGO和和G可以通过氧化胁迫和物理损可以通过氧化胁迫和物理损伤破坏藻细胞细胞膜；伤破坏藻细胞细胞膜；GO主要通过氧化胁迫破坏主要通过氧化胁迫破坏细胞膜细胞膜l 石墨烯材料能够吸附藻细胞营养液中的石墨烯材料能够吸附藻细胞营养液中的营养元素营养元素（N、P、Mg、Ca）引起）引起养分耗竭养分耗竭，且，且养分耗竭程度：养分耗竭程度：GO rGO G；GO、rGO、G导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别是它们总毒性的导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别是它们总毒性的53%、35%和和27%首次首次研究了研究了不同石墨烯材料对藻细胞的毒性差异不同石墨烯材料对藻细胞的毒性差异，揭示揭示了石

24、墨了石墨烯烯材料能够通过遮蔽效应、膜损伤、养材料能够通过遮蔽效应、膜损伤、养分耗竭等致毒机制对藻细胞产生毒性，并分耗竭等致毒机制对藻细胞产生毒性，并对不同对不同致致毒毒机机制在制在石墨石墨烯烯材料材料对藻细胞毒性效应中对藻细胞毒性效应中的的贡献进贡献进行了行了定量分析定量分析揭示了石墨烯材料会吸附藻细胞培养液中营养元素揭示了石墨烯材料会吸附藻细胞培养液中营养元素（N、P、Mg、Ca），导致培养液养分耗竭，进而，导致培养液养分耗竭，进而抑制藻细胞生长抑制藻细胞生长l探究石墨探究石墨烯烯材料能否进入藻细胞，材料能否进入藻细胞，及其进入藻细胞的方式及其进入藻细胞的方式及机理，其进入藻细胞细胞内是否能

25、够造成基因毒性仍有及机理，其进入藻细胞细胞内是否能够造成基因毒性仍有待深入待深入研究研究l如果石墨烯材料可以进入藻细胞体内，如果石墨烯材料可以进入藻细胞体内，藻细胞作为水体生藻细胞作为水体生态系统的初级生产者，其进入藻细胞后随食物链的迁移、态系统的初级生产者，其进入藻细胞后随食物链的迁移、转化、富集情况尚不转化、富集情况尚不明确明确，需要需要进一步研究。进一步研究。研究展望研究展望l 衷心感谢导师王震宇教授在人生道路上的指引，及在我遇到挫折时的鼓励！l 感谢赵建老师在课题设计、实验室工作、论文撰写、做事准则等各个方面给予我悉心指导和无私帮助！l 感谢郑浩老师对我生活和学习的关心！l 感谢实验室

26、兄弟姐妹们一路走来的陪伴！l 感谢各位评审专家百忙中抽出时间参加我的答辩！1. 研究背景与科学问题研究背景与科学问题石墨烯（石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以）是一种由碳原子以 sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料。的二维碳纳米材料。氧化石墨氧化石墨烯（烯（Graphene oxide）是一是一种由石墨粉末经化学氧化及剥离后的产种由石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，是一种表面含有大量含氧官能团的石墨烯层片。物，是一种表面含有大量含氧官能团的石墨烯层片。还原型氧化石墨烯（还原型氧化石墨烯（reduced Graphene oxide）是一种通过氧

27、化还原法制备得）是一种通过氧化还原法制备得到的石墨烯层片，表面含有较少量含氧官能团。到的石墨烯层片，表面含有较少量含氧官能团。1.1 石墨烯材料简介石墨烯材料简介 Graphene Graphene oxide reduced Graphene oxide1.43 石墨烯材料毒性研究现状石墨烯材料毒性研究现状Akhavan等研究表明还原型氧化石墨烯具有更加锋利的边缘，导致其对大肠杆菌毒性明显强于氧化石墨烯对E.coil的毒性。Chng等研究表明氧化石墨烯具有的表面官能团的量决定了氧化石墨烯对人体A549细胞毒性，表面官能团越多，毒性越大。Pretti 等研究表明单层石墨烯因厚度较薄更易产生物理

28、损伤及氧化胁迫，导致单层石墨烯比多层石墨烯对藻细胞更易产生毒性。石墨烯材料?表面官能团边缘状态厚度小结小结l 实验实验制备制备得到高品质得到高品质GO、rGOl GO具具有大量表面含氧官能团，使得有大量表面含氧官能团，使得GO具有具有较好的较好的亲水亲水性及水悬浮性及水悬浮性。性。 rGO和和G表面官能团较少，因此表面官能团较少，因此rGO和和G具有很好的疏水性，在水中悬浮性具有很好的疏水性，在水中悬浮性较差较差l rGO相比于相比于G，具有更大的比表面积，且厚度较薄，边，具有更大的比表面积，且厚度较薄，边缘更加锋利缘更加锋利l 在藻细胞培养液中，石墨烯材料在藻细胞培养液中，石墨烯材料的的表面

29、电荷减少，导致表面电荷减少，导致其其悬浮悬浮性降低，促进了石墨烯材料的性降低，促进了石墨烯材料的团聚团聚小结小结l 石墨烯材料会抑制蛋白核小球藻的生长，且抑制作用具石墨烯材料会抑制蛋白核小球藻的生长，且抑制作用具有一定的时间和剂量效应有一定的时间和剂量效应l 石墨烯材料对藻细胞的毒性效应要明显强于碳纳米管和石墨烯材料对藻细胞的毒性效应要明显强于碳纳米管和石墨石墨l GO, rGO, G 对蛋白核小球藻的半数效应浓度（对蛋白核小球藻的半数效应浓度（ EC50 ）分别为分别为37.35, 34.04 ， 62.23 mg/L小结小结l GO能够对蛋白核小球藻产生遮蔽效应，从而抑制藻细能够对蛋白核小

30、球藻产生遮蔽效应，从而抑制藻细胞的生长，胞的生长，rGO和和G对藻细胞没有显著的遮蔽对藻细胞没有显著的遮蔽效应效应l GO产生遮蔽效应的主要归因于其良好的悬浮产生遮蔽效应的主要归因于其良好的悬浮性性及及GO-藻细胞悬浮液在藻细胞悬浮液在96 h后明显变黑后明显变黑， rGO和和G因其本身的因其本身的疏水性，在藻细胞培养液中能够发生团聚，而疏水性，在藻细胞培养液中能够发生团聚，而未未对藻对藻细胞细胞产生产生遮蔽遮蔽效应效应l GO遮蔽效应对藻细胞的生长抑制是其总毒性的遮蔽效应对藻细胞的生长抑制是其总毒性的17%小结小结l GO能够对蛋白核小球藻产生遮蔽效应，从而抑制藻细能够对蛋白核小球藻产生遮蔽

31、效应，从而抑制藻细胞的生长，胞的生长，rGO和和G对藻细胞没有显著的遮蔽对藻细胞没有显著的遮蔽效应效应l GO产生遮蔽效应的主要归因于其良好的悬浮产生遮蔽效应的主要归因于其良好的悬浮性性及及GO-藻细胞悬浮液在藻细胞悬浮液在96 h后明显变黑后明显变黑， rGO和和G因其本身的因其本身的疏水性，在藻细胞培养液中能够发生团聚，而疏水性，在藻细胞培养液中能够发生团聚，而未未对藻对藻细胞细胞产生产生遮蔽遮蔽效应效应l GO遮蔽效应对藻细胞的生长抑制是其总毒性的遮蔽效应对藻细胞的生长抑制是其总毒性的17%4.3.1 石墨烯材料引起养分耗竭程度石墨烯材料引起养分耗竭程度l 石墨烯材料会吸附培养基中的营养

32、物质，导致养分耗竭，从而抑制藻细石墨烯材料会吸附培养基中的营养物质，导致养分耗竭，从而抑制藻细胞生长，胞生长，GO，rGO，G导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别分别占占它们它们总毒性的总毒性的53%，35%，27%l 充足的养分可以缓解石墨烯材料的毒性，表明石墨烯材料能够引起养分充足的养分可以缓解石墨烯材料的毒性，表明石墨烯材料能够引起养分耗竭，从而抑制藻细胞的生长耗竭，从而抑制藻细胞的生长l 石墨烯材料导致藻细胞养分耗竭程度：石墨烯材料导致藻细胞养分耗竭程度：GO rGO Gbacabc010203040506070GOrGOG Inhibition (%)53

33、%35%27%aaabbb010203040506070rGOGOGInhibition (%)nMediumnSufficient nutrition medium石墨烯材料吸附96 h后的营养液对藻细胞生长的抑制充足养分的营养液对石墨烯毒性的缓解nGraphene materialsnMedium after graphene materials adsorption小结小结l 石墨烯材料能够吸附藻细胞营养液中的石墨烯材料能够吸附藻细胞营养液中的营养元素（营养元素（N, P, Ca, Mg）引起养分耗竭，进而抑制藻细胞生长引起养分耗竭，进而抑制藻细胞生长l GO，rGO，G导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别导致养分耗竭对藻细胞生长的抑制分别是它们总毒性的是它们总毒性的53%，35%，和，和27%l 石墨烯材料导致藻