纳米颗粒(NP)通常用于通过针对工业和农业活动释放的土壤和水中的有害化学物质来减少环境污染。这些纳米颗粒经过精心设计，可以吸收、降解或中和这些污染物，为环境污染提供潜在的解决方案。然而，当释放到环境中时，它们可以被生物体消耗并通过食物链转移，从而导致广泛的毒性。

为了解决这个问题，由日本冈山大学 Masazumi Fujiwara 研究教授和 Yajuan Zou 助理教授领导的研究小组开发了一种聚合物涂层，可应用于纳米粒子以防止生态毒性。通过改变纳米粒子的表面化学和电荷，可以改变它们的结合特性。将亲水基团引入纳米粒子表面会形成屏障，阻止与生物分子和细胞表面的结合。

虽然已知带正电的纳米颗粒由于对带负电的细胞表面的吸引力而在生物体中积累更多，但最近的报告表明，带负电的纳米颗粒可能比带正电的纳米颗粒积累更多。

在 2024 年 5 月 7 日发表在《Chemosphere》杂志上的研究中，研究人员开发了一种带有带负电基团的聚甘油 (PG) 涂层。该涂层应用于氧化铁纳米粒子(ION)，发现可以有效减少秀丽隐杆线虫(一种广泛用作环境化学模型生物的线虫)中氧化铁颗粒的积累。

这项研究由冈山大学的 Fujiwara 教授、Zou 博士和 Yuta Nishina 博士、筑波大学的 Yutaka Shikano 博士以及京都大学的 Naoki Komatsu 博士和 Eriko Kage-Nakada 博士共同撰写。

Fujiwara 博士说：“我们已经证明，PG 嫁接是减少线虫中 ION 积累和抑制 ION 易位的有效方法，从而减轻了生殖潜力和存活率等毒性结果。”

研究人员将聚甘油涂层应用于各种尺寸(20 nm、100 nm 和 200 nm)的 ION，以创建 ION-PG，旨在评估涂层在各种 NP 尺寸范围内的功效。然后将 ION-PG 悬浮在溶液中，并引入秀丽隐杆线虫线虫。