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基于藻类荧光动力学的水体放射性核素快速监测方法研究

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光学学报 2024年第6期44卷 113-122页

作者：谭小璇甘婷婷周蓉卉殷高方赵南京汪颖盛若愚叶紫琪张瑞琦黄旭昀中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院环境光学与技术重点实验室安徽合肥230031 珠海广睿汇利发展有限公司广东珠海519000 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 四川省辐射环境管理监测中心站四川成都610000

放射性核素进入水环境所导致的水体污染问题一直备受关注。水体放射性核素毒性的现场快速检测是当今环境领域面临的重要挑战。针对此问题,将蛋白核小球藻作为受试生物,以三种典型放射性核素锶(^(90)Sr)、铯(^(137)Cs)和钴(^(60)Co)为研... 详细信息

放射性核素进入水环境所导致的水体污染问题一直备受关注。水体放射性核素毒性的现场快速检测是当今环境领域面临的重要挑战。针对此问题,将蛋白核小球藻作为受试生物,以三种典型放射性核素锶(^(90)Sr)、铯(^(137)Cs)和钴(^(60)Co)为研究对象,利用荧光动力学方法,研究了快速叶绿素荧光诱导动力学(OJIP)曲线及最大光化学量子产率(F_(v)/F_(m),Fv是可变荧光,Fm是最大荧光)和光合性能参数(PIABS)对^(90)Sr、^(137)Cs和^(60)Co三种放射性核素在180 min短期胁迫下的响应规律与特性,从而明确了藻类荧光动力学技术应用于水体放射性核素毒性现场快速检测的可行性。此外,通过F_(v)/F_(m)与PIABS对三种放射性核素响应性能的对比,进一步优选出可用于放射性核素毒性灵敏检测的最佳光合荧光参数。结果表明:在暴露180 min以内,^(90)Sr、^(137)Cs和^(60)Co三种放射性核素均会破坏蛋白核小球藻的光合系统,引起OJIP曲线的显著变化,表明微藻荧光动力学方法能够用于水体放射性核素毒性的快速检测;F_(v)/F_(m)和PI_(ABS)对三种放射性核素的响应均具有活度浓度依赖性和时间依赖性,表明基于微藻荧光动力学方法所获取的F_(v)/F_(m)和PI_(ABS)均可作为毒性响应参数用于放射性核素毒性的检测和评估;根据基于F_(v)/F_(m)和PI_(ABS)所获取的三种放射性核素的20%效应浓度(EC_(20))和50%效应浓度(EC_(50))对比可知,PI_(ABS)相较于F_(v)/F_(m)对放射性核素毒性具有更灵敏的响应特性,因此PI_(ABS)是基于藻类荧光动力学技术实现水体放射性核素快速检测的最佳毒性响应参数。本研究为水体中放射性核素毒性的现场快速检测提供了重要的方法基础。

关键词：荧光动力学放射性核素微藻光合荧光参数毒性检测

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一种检测中药成分毒性的心脏芯片构建

大连理工大学学报 2022年第2期62卷 158-164页

作者：王帅高志刚李晓瑞曲玥阳丛烨张索楠罗勇大连理工大学化工学院辽宁大连116024

为确定中药安全性,有必要对中药中各成分的量效毒关系进行研究.心脏毒性是新药研究中需要格外注意的器官毒性,为了解决孔板试验中缺少细胞间相互作用以及微环境与体内差异大的问题,构建了一种在体外模拟心肌细胞与毛细血管相互作用的心... 详细信息

为确定中药安全性,有必要对中药中各成分的量效毒关系进行研究.心脏毒性是新药研究中需要格外注意的器官毒性,为了解决孔板试验中缺少细胞间相互作用以及微环境与体内差异大的问题,构建了一种在体外模拟心肌细胞与毛细血管相互作用的心脏芯片,并使用该芯片检测了雷公藤甲素、氯化两面针碱、莨菪碱3种中药成分的毒性.通过对比加药前后芯片和孔板里心肌细胞的搏动状态变化,以及细胞培养液中乳酸脱氢酶和肌钙蛋白的含量变化,发现3种中药化学成分有剂量依赖的心脏毒性,同时发现芯片内的心肌细胞比孔板内的对于药物的耐受性更强,显示了本芯片用于检测药物心脏毒性的潜力.

关键词：心脏毒性器官芯片中药毒性检测

LO2细胞3-D模型用于四种纳米银包裹的牙科合金材料毒性的检测（英文）

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Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology) 2018年第2期19卷 159-167页

作者： Yi-ying ZHAO Qiang CHU Xu-er SHI Xiao-dong ZHENG Xiao-ting SHEN Yan-zhen ZHANG Department of Food Science and Nutrition Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food ProcessingFuli Institute of Food Science Huajiachi Dental Center Stomatology Hospital Affiliated to Zhejiang University of Medicine Department of General Dentistry the Second Affiliated Hospital School of Medicine Zhejiang University

目的:应用体外三维模型模拟肝脏组织微环境,更真实地反映和评估纳米银材料和牙科合金对于人体的潜在毒性。创新点:借助中空纤维管和胶原蛋白首次构建了LO2细胞三维聚集体,并将该模型应用到医用材料毒性的评价中。方法:首先,采用扫描电... 详细信息

目的:应用体外三维模型模拟肝脏组织微环境,更真实地反映和评估纳米银材料和牙科合金对于人体的潜在毒性。创新点:借助中空纤维管和胶原蛋白首次构建了LO2细胞三维聚集体,并将该模型应用到医用材料毒性的评价中。方法:首先,采用扫描电镜观察中空纤维材料的孔径,确保营养物质的正常交换。然后,将混合有胶原蛋白的细胞悬液注入到中空纤维管的内胆,通过尿素氮和白蛋白检测,确定最佳细胞密度进行长期培养。在显微镜下观察细胞聚集体的形态,确保模型的成功建立。其次,应用水热法制作纳米银颗粒并将颗粒包裹到预先购买的合金材料上。最后,用不同牙科材料的浸提液培养细胞1、3和5天,通过MTT检测细胞死亡率,从而间接评价材料的毒性。结论:中空纤维材料的表征结果显示该材料具有较好的耐热性和细胞粘附性,孔径大小适宜营养物质交换,可以应用到三维模型的构建中。通过白蛋白和尿素氮两个指标来评价三维模型的活性,发现每毫升5×104细胞的浓度最适宜细胞生长(图4)。进一步模型评价表明,相比于传统单层培养的细胞,三维模型中的细胞能保持长期活力(图6)且可以在更短时间内对低药物浓度作出反应。

关键词： LO2细胞三维模型纳米银牙科合金毒性检测

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紫荆花色素的提取、粒度分析和毒性检测

黄河科技学院学报 2023年第2期25卷 11-16页

作者：张慧茹张林张书焕陈旭阳刘传王璐赵宣平河南工业大学生物工程学院河南郑州450001 黄河科技学院工学部河南郑州450006 百谷旺农业发展有限公司山西陵川048300 鄢陵县紫荆生物科技有限公司河南鄢陵461200

鲜花色素是一种优质的天然食用色素。试验以产率和色价评价5种不同提取方法获得紫荆花色素,并对喷雾干燥后的色素颗粒进行粒径和粒度分布分析,以CCK-8试剂盒检测紫荆花色素对乳腺癌MDA-MB-231细胞活力的影响,按国标方法检测鲜花色素对... 详细信息

鲜花色素是一种优质的天然食用色素。试验以产率和色价评价5种不同提取方法获得紫荆花色素,并对喷雾干燥后的色素颗粒进行粒径和粒度分布分析,以CCK-8试剂盒检测紫荆花色素对乳腺癌MDA-MB-231细胞活力的影响,按国标方法检测鲜花色素对小鼠的急性致死性毒性。结果显示:纯水浸提盛花期紫荆鲜花色素的色价最高,以95%乙醇浸提末花期紫荆鲜花的色素产率最高。检测喷雾干燥后的色素颗粒,以纯水提取紫荆花色素颗粒粒径小(2~10μm)、颗粒形态规范(体积平均粒径与表面积平均粒径差值小),而亚临界丁烷提取的紫荆鲜花色素颗粒粒径偏大(5~20μm),颗粒间形态差异较大。紫荆花色素喷雾形成的颗粒粒径集中在5~10μm之间,粒度分布比较均匀便于制剂。CCK-8检测细胞毒性发现,以95%乙醇浸提末花期紫荆鲜花的色素对乳腺癌MDA-MB-231细胞活力有一定影响,当色素质量浓度大于300μg·mL^(-1)时,细胞活性维持在12.3%左右,当质量浓度在100μg·mL^(-1)以下时,细胞活性可保持在80%以上。通过国标法检测该色素对小鼠的急性致死性毒性发现,小鼠的最大耐受剂量(MTD)大于15000 mg·kg-1体质量,因此判定提取的紫荆花色素的急性经口致死性毒性为无毒级别。结论:首次检测了紫荆花色素的喷雾颗粒粒径及其分布,并检测了紫荆花色素的细胞毒性和急性毒性,这些结果为紫荆花色素的生产和应用提供了基础数据。

关键词：紫荆花色素产率色价粒径毒性检测

甲基汞神经毒性检测和评价效应指标——即刻早期基因研究

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上海环境科学 2002年第9期21卷 560-563,576页

作者：程金平王文华贾金平上海交通大学环境科学与工程学院上海200240

论述了甲基汞神经毒性研究现状,通过分析即刻早期基因(IEG)在甲基汞神经毒性机制中的作用,得出即刻早期基因能作为甲基汞神经毒性检测和评价的效应指标。同时也简要介绍即刻早期基因的研究方法,并指出利用基因芯片技术能够初步筛选出... 详细信息

论述了甲基汞神经毒性研究现状,通过分析即刻早期基因(IEG)在甲基汞神经毒性机制中的作用,得出即刻早期基因能作为甲基汞神经毒性检测和评价的效应指标。同时也简要介绍即刻早期基因的研究方法,并指出利用基因芯片技术能够初步筛选出甲基汞对大鼠脑基因表达影响的相关基因。

关键词：毒性检测评价效应指标甲基汞神经毒性即刻早期基因基因芯片 IEG 环境毒理

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基于不同生物水平的毒性检测指标研究进展

环境工程 2020年第9期38卷 63-70页

作者：孙齐韩严和齐蒙蒙北京石油化工学院环境工程系北京102617 北京工业大学环境与能源工程学院北京100124

水质安全不仅关乎生态环境的健康发展,更与人类的生存质量息息相关。对水体进行毒性检测是保障水质安全的重要手段。从生物种类出发,总结了鱼类、藻类等受试生物的特点及适用范围;综述了在不同生物学层面上毒性的表征指标,其中以细胞水... 详细信息

水质安全不仅关乎生态环境的健康发展,更与人类的生存质量息息相关。对水体进行毒性检测是保障水质安全的重要手段。从生物种类出发,总结了鱼类、藻类等受试生物的特点及适用范围;综述了在不同生物学层面上毒性的表征指标,其中以细胞水平为基础的检测方法可实现快速、在线的毒性检测。并对毒性检测今后的发展方向进行了展望。

关键词：生物学毒性检测毒性表征指标在线监测

基于多种微生物的毒性检测MTOXPlate冻干板制备及优化

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微生物学通报 2013年第6期40卷 1096-1107页

作者：林奕云张国霞许玫英贺丽苹孙国萍华南农业大学食品科学学院广东广州510642 广东省微生物研究所广东省菌种保藏与应用重点实验室广东广州510070 广东省微生物应用新技术公共实验室广东广州510070 广东省华南应用微生物重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地广东广州510070

【目的】制备基于多种微生物的生物毒性检测MTOXPlate冻干板,从而简化操作程序,使其能更灵敏、方便、快速地进行生物毒性测试。【方法】采用真空冷冻干燥法将指示微生物固定在微孔板中。以存活率为指标,利用荧光分光光度法确定冻干保护... 详细信息

【目的】制备基于多种微生物的生物毒性检测MTOXPlate冻干板,从而简化操作程序,使其能更灵敏、方便、快速地进行生物毒性测试。【方法】采用真空冷冻干燥法将指示微生物固定在微孔板中。以存活率为指标,利用荧光分光光度法确定冻干保护剂的组成。通过分析毒性响应灵敏度对检测条件进行优化。【结果】MTOXPlate的冻干保护剂组成为8%海藻糖、2%葡萄糖、2%甘露醇、1%谷氨酸钠。在此组成下,11株菌株的平均存活率最高,可达89.41%。复活介质与测试样品同时加入,在缩短了测试时间的同时也提高了检测灵敏度。该冻干板具有良好的灵敏度和重现性,能较好地满足污染物生物毒性测试的需要。【结论】MTOXPlate冻干板可作为一种新型的生物毒性测试技术,在生态毒理检测领域推广应用。

关键词： 11种微生物 MTOXPlate微孔板冷冻干燥毒性检测

创新体外卵泡毒性检测体系评估荧光纳米材料生物安全——深圳大学医学部王晓梅教授团队

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科技成果管理与研究 2022年第5期17卷 F0002-F0002,I0001页

作者：吴峥不详

近年来,随着纳米科技的迅猛发展,各种功能化纳米材料被广泛应用于食品、化妆品、染料、涂料、医药等众多领域,成为推动世界经济发展的重要驱动力之一。而纳米材料就像一把“双刃剑”:一方面,纳米材料带来了巨大的经济和社会效益;另一方... 详细信息

近年来,随着纳米科技的迅猛发展,各种功能化纳米材料被广泛应用于食品、化妆品、染料、涂料、医药等众多领域,成为推动世界经济发展的重要驱动力之一。而纳米材料就像一把“双刃剑”:一方面,纳米材料带来了巨大的经济和社会效益;另一方面,随着纳米材料大规模产业化,纳米产品和副产品常常被不经任何加工处理就排入到环境中,其对生存环境和人体健康带来的风险已经不容忽视。

关键词：纳米材料纳米科技纳米产品毒性检测人体健康功能化王晓梅体系评估

聚乙烯醇-海藻酸钠-活性炭固定化大肠杆菌在不同水体中的毒性检测

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陕西师范大学学报（自然科学版） 2016年第3期44卷 85-90页

作者：徐颖超刘畅常晓杰锦州医科大学药学院辽宁锦州121000

为构建以铁氰化钾为探针的电化学用于化学品的毒性检测方法,初步探讨了聚乙烯醇（PVA）与添加剂海藻酸钠（SA）、活性炭（AC）共固定包埋大肠杆菌（E.coli）的活性微生物颗粒在实验室废水、毒物3,5-二氯苯酚（DCP）、杀虫剂乙嘧酚以及... 详细信息

为构建以铁氰化钾为探针的电化学用于化学品的毒性检测方法,初步探讨了聚乙烯醇（PVA）与添加剂海藻酸钠（SA）、活性炭（AC）共固定包埋大肠杆菌（E.coli）的活性微生物颗粒在实验室废水、毒物3,5-二氯苯酚（DCP）、杀虫剂乙嘧酚以及除草剂五氰磺草胺的水样毒性分析中的应用性能。结果表明：添加剂SA和AC的质量分数均为1%,交联剂CaCl2的质量分数为2%为本研究最优实验条件,此时所测毒物对微生物固定化颗粒的呼吸抑制作用依次为DCP〉乙嘧酚〉五氰磺草胺〉实验室废水,抑制率分别是30.23%-55.35%、25.14%-46.23%、20.12%-38.33%和5.74%-27.89%,抑制率和灵敏度均明显优于仅由PVA-SA单独固定包埋的大肠杆菌颗粒。

关键词：添加剂微生物固定化电化学毒性检测