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一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法技术

技术编号:21888718 阅读:26 留言:0更新日期:2019-08-17 13:21
本发明专利技术涉及一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法,本发明专利技术的目的为弥补当前PM2.5的生物急性毒性测试中的不足,即单一测试生物不能很好的反映PM2.5的急性毒性,将多种经实验筛选过后的特定测试生物组合,构成针对PM2.5的成组生物毒性测试方法,进一步真实反映PM2.5毒性大小,是一项非常创新的技术方案。对采集的PM2.5样品,用成组生物毒性测试(发光细菌急性毒性测试、斑马鱼胚胎急性毒性测试和体外细胞毒性测试),并利用综合毒性评价的方法(AvTx、TxPr和MST)将各个测试生物毒性值进行整合得出PM2.5的综合生物毒性,与单一生物毒性相比,能够真实有效的反映PM2.5的综合毒性大小。

A Method for Biotoxicity Testing of Atmospheric Particulate Pollutants

【技术实现步骤摘要】
一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法
本专利技术涉及一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法,具体是利用成组生物毒性测试,并采用综合毒性评价指标来评价PM2.5综合毒性的方法。
技术介绍
近年来,大气污染已成为发展中国家的重大公共卫生问题,尤其是由PM2.5引发的大气污染问题是影响人类健康的主要环境问题之一。我国作为最大的发展中国家,近几年来受PM2.5的影响日益严重。由于不同测试生物的敏感性不同,从而导致单一生物毒性测试无法真实反映PM2.5的毒性。
技术实现思路
本专利技术的目的为弥补当前PM2.5的生物急性毒性测试中的不足,即单一测试生物不能很好的反映PM2.5的急性毒性,将多种经实验筛选过后的特定测试生物组合,构成针对PM2.5的成组生物毒性测试方法,进一步真实反映PM2.5毒性大小,是一项非常创新的技术方案。成组生物毒性测试建立在单一生物毒性测试的基础上,通过实验筛选发光细菌、斑马鱼胚胎和人肺腺癌细胞(A549)等三种测试生物。其中斑马鱼及其胚胎是非常理想的生物模型,斑马鱼作为毒理学模式生物具有低成本、易饲养、易观察、产卵量大、对毒性物质反应灵敏等特点,并与人类基因具有75%的相似度,更重要的是斑马鱼与哺乳动物的组织器官、系统、生理、发育和代谢高度相似;发光细菌作为一种快速、灵敏和便捷的毒性检测生物,敏感性高;体外细胞毒性测试具有重复性好、实验组间差异小等优点,而肺上皮细胞是颗粒物主要接触的靶细胞,因此,将A549肺上皮细胞作为细胞毒性实验的受试对象更能实际反应PM2.5对人呼吸系统的影响;实验结果结合综合毒性评价指标对PM2.5毒性进行评价,与单一生物毒性相比,能够真实有效地反映PM2.5的综合毒性大小。本专利技术是通过以下技术方案实现的,具体包括如下步骤:1.在前处理中,利用酒精消毒后的陶瓷剪刀将采集有PM2.5的滤膜剪成0.5cm×0.5cm大小的碎片,加入30mL超纯水,置于超声振荡器(加入冰袋保持水温在20℃以下)中振荡3次,每次20min,将超声振荡后PM2.5混合物通过8层无菌纱布过滤,得到PM2.5洗脱液并进行真空冷冻干燥,随后称重PM2.5粉末的重量;2.利用成组生物毒性测试方法包括发光细菌急性毒性测试、斑马鱼胚胎急性毒性及发育毒性测试和体外A549细胞毒性测试,分别对PM2.5进行综合生物毒性测试;3.利用平均毒性法(averagetoxicity,AvTx)、毒性指数(toxicprint,TxPr)和最敏感测试(mostsensitivetest,MST)等三种综合评价指标对三种测试生物毒性进行整合从而得出PM2.5综合生物毒性大小。具体实施方式以下对本专利技术的实施例作详细说明:本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式,但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例一表1、2是以某地区三个时间段的PM2.5成组生物毒性测试为实例。同样的当采用单一测试生物进行毒性评价时,由于指示生物的灵敏度的不同和选择性的差异,毒性评价效果差异较大。如表2所示,在三个时期的三种测试生物均表现出顺序不一致的生物毒性,主要排序如为斑马鱼胚胎急性毒性:C(TU=1.86,有毒)>A(TU=1.14,有毒)>B(TU=0.40);发光细菌急性毒性:A(TU=1.19,有毒)>B(1.08,有毒)>C(TU=0.44,微毒);体外A549细胞毒性:C(TU=0.73)>B(TU=0.39,微毒)>A(TU=0.31,微毒)。其中除时间段C外其余两个时期的发光细菌TU值均要大于其余两种测试生物,表现出较高的敏感性,而体外A549细胞毒性在三个时期中均表现出最低的敏感性。因此,针对某一污染物,不同的测试生物会产生不同的敏感性,利用单一生物测试手段不能很好的真实反应污染物的生物毒性。而与单一生物毒性测试手段相比,成组生物毒性测试能够较为真实、有效的反应样品的真实毒性。如表2所示,从三个不同的综合毒性评价指标可以看出AvTx、TxPr和MST均表现出一致的生物毒性效应:C>A>B。其中TxPr值在三个时期中均表现为最大,同样说明TxPr评价指标的敏感性最大,主要是由于在AvTx的基础上×测试生物阳性数(n)从而可以将不同样品的毒性更明显的区分。此外,MST评价指标不仅可以用于综合生物毒性评价还可以进行敏感性评价与上述结果一致。综上将三个时期的三种综合生物毒性评价指标与理化指标(表1)相结合分析可知C时期理化指标值在三个时期中普遍表现出最高,A次之,B为最后,这与三个时期综合生物毒性排序相一致。以上述依据本专利技术的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项专利技术技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项专利技术的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.本专利技术涉及一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法,将多种经实验筛选过后的特定测试生物组合,构成针对PM2.5的成组生物毒性测试方法,进一步真实反映PM2.5毒性大小,是一项非常创新的技术方案;其特征在于,具体包括如下步骤:首先采集PM2.5样品,然后进行前处理制备PM2.5颗粒,随后用于成组生物毒性测试,并利用综合毒性评价的方法将各个测试生物毒性值进行整合得出PM2.5的综合生物毒性。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种大气颗粒污染物生物毒性测试的方法,将多种经实验筛选过后的特定测试生物组合,构成针对PM2.5的成组生物毒性测试方法,进一步真实反映PM2.5毒性大小,是一项非常创新的技术方案;其特征在于,具体包括如下步骤:首先采集PM2.5样品,然后进行前处理制备PM2.5颗粒,随后用于成组生物毒性测试,并利用综合毒性评价的方法将各个测试生物毒性值进行整合得出PM2.5的综合生物毒性。2.根据权利要求1所述的一种PM2.5成组生物毒性测试的方法,其特征在于:在前处理中,利用酒精消毒后的陶瓷剪刀将采集有PM2.5的滤膜剪成0.5cm×0.5cm大小的碎片,加入30mL超纯水,置于超声振荡器(加入冰袋保持水温在20℃以下)中振荡3次,每次20min,将超声振荡...

【专利技术属性】
技术研发人员:江晓栋薛银刚魏永
申请(专利权)人:常州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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