机体吸入环境露出的高长径比慵懒纳米纤维（石棉、玻璃纤维、碳纳米管等）后，肺泡巨噬细胞会敏捷辨认这些异物并企图将其吞噬。但是因为纤维状资料高长径比和难于分化的特性，巨噬细胞难于对其快速铲除，然后构成“懊丧吞噬”形式。在此进程中，巨噬细胞内的NADPH氧化酶（NOX）和诱导型一氧化氮合酶（iNOS）会继续发生活性氧和活性氮（ROS/RNS）消化纤维。因为吞噬腔一向未关闭，很多发生的ROS/RNS可能会从吞噬口走漏到胞外，对周围肺安排细胞形成损害并引发疾病。在曩昔几十年里，研讨人员选用ROS/RNS染色以及活体试验对碳纳米管和石棉等纳米纤维资料的研讨均支撑这一假定。但是，因缺少适宜的传感器，ROS/RNS走漏一向未能直接监测，且该进程中各类活性物质的化学组成及其时空动态改变特征依然不知道。

  针对懊丧吞噬假说，黄卫华教授团队将铂黑纳米线电化学传感器（）定位在巨噬细胞吞噬口处，完成了对懊丧吞噬玻璃纳米纤维的进程中4种首要ROS/RNS（ONOO-，H2O2，NO和NO2-）走漏通量的实时定量监测。依据成果得出，在玻璃纤维吞噬各阶段，ROS/RNS开释存在很明显时刻差异。相较于细胞顶部，吞噬口处存在很多ROS/RNS走漏，且随吞噬进行继续添加直到吞噬口关闭走漏。NOX和iNOS参加动态调控ROS/RNS的物质组成。有关数据定量展现了单个巨噬细胞懊丧吞噬玻璃纳米纤维时ROS/RNS发生的时空特征，然后描绘出巨噬细胞应对慵懒高长径纳米资料的动态免疫调节进程。体外共培育和活体试验进一步标明，继续且很多的ROS/RNS走漏会导致外周细胞严峻受损，终究转化为缓慢炎症和肺损害。

  综上，该作业选用高活络电化学纳米传感器，从定量丈量和酶动力学视点证明了巨噬细胞懊丧吞噬进程ROS/RNS的走漏假说，试验成果构建了单细胞行为改变到肺安排损害之间桥梁，关于深化了解高长径比纳米资料环境露出导致的相关疾病具有极端重大意义。

  该作业得到了国家自然科学基金、天津大学傅平青团队和武汉大学科研公共服务条件渠道的支撑。