【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测分析，尤其是涉及一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法及应用。
技术介绍
1、微纳米塑料(mnps)已成为一种受到广泛关注的新兴污染物。其来源包括塑料废物自然老化或商业(如护肤品)产品释放。由于微纳米塑料具有潜在毒性且难以降解，进入环境的mnps可被生物体吸收和累积，甚至通过食物链被人体吸收，对人体健康造成潜在威胁。因此，研究mnps与动植物的相互作用机理具有重要意义。而开发准确追踪mnps，表征mnps在动植物中积累和分布的方法，是解释生物反应和进一步评估mnps危害和风险的重要基础。
2、利用高精度的扫描电子显微镜(scanning electron microscope，sem)可以观察动植物中mnps的形态，得到高分辨率的纳米塑料颗粒表面图像，显示mnps的形状、大小及分布。然而，使用扫描电镜识别mnps需要很高的放大倍率，导致可观测视域有限。此外，扫描电镜样品制备严苛，耗时。只能得出mnps在生物体内大概分布，无法做到准确量化分析。
3、荧光标记技术的发展为验证植物吸收和转运nmps的研究提供了新的思路。在含有一定浓度荧光标记的mnps的培养基中培养植物后，取不同的植物组织切片，在一定波长下利用激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope,lscm)观察植物组织，不仅可以证明植物对mnps的吸收，还可以用来观察mnps的迁移路径，但会受到背景荧光的干扰，且灵敏度较低。
4、为了进一步判断mnps的生态风险，有必
5、通过对mnps上负载的其他物质进行量化也可以实现对mnps的定量分析。例如，以金属示踪剂标记微塑料颗粒是一种有效的方法，样品在经过均质化或消解处理后仍然可以保留微球中的掺杂的金属示踪剂，保证了良好的定量准确度。荧光成像可以用于生物体内镧系金属标记mnps颗粒的分布分析，但是量化信息却是mnps消解均质化后的一个平均结果。因此，该技术仍然无法同时实现定量与成像分析。
6、icp-ms(电感耦合等离子体质谱法)结合镧系标记可以准确定量微塑料浓度。然而，icp-ms是液体进样，必须把样品进行消解和均质化处理，该步骤导致生物组织中的微塑料的分布信息被混合，无法精细刻画微塑料在生物体中的分布信息，因此无法满足微塑料在生物体内部迁移转化和累积的机理研究的需求。
7、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法，以解决现有技术中上述技术问题的至少一种。
2、本专利技术的目的之二在于提供一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法在生物学信息分析中的应用。
3、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
4、本专利技术第一方面提供了一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法，包括以下步骤：
5、a、使用镧系元素标记微纳塑料，用被标记的微纳塑料培养动植物；
6、b、使用la-icp-ms对明胶标样建立微纳塑料数量与信号强度或信号峰数量的关系，得到标准曲线或者检测效率因子；
7、c、将动植物组织进行冷冻或石蜡切片处理，使用la-icp-ms对生物组织微纳塑料测量信号强度或信号峰数量，结合标准曲线或者检测效率因子计算微纳塑料数量，进行定量成像分析，得到微纳塑料在动植物体内吸收传输积累的生物学行为信息。
8、进一步地，步骤b中，使用la-icp-ms对明胶标样建立微纳塑料数量与信号强度的关系步骤如下：
9、使用la-icp-ms分析明胶标样，通过剥蚀不同体积的同一个数量浓度的标样或者剥蚀同一体积下不同数量浓度的标样，建立数量与信号强度的关系。
10、进一步地，步骤b中，使用la-icp-ms对明胶标样建立微纳塑料数量与信号峰数量的关系步骤如下：
11、la-sp-icp-ms分析明胶标样，得到明胶标样的信号峰数量，一个信号峰代表一个微纳塑料粒子，得到检测效率因子def＝icp-ms检测到的每次剥蚀的平均粒子数/每次剥蚀质量中平均总粒子数。
12、进一步地，步骤a中，所述镧系元素包括tb、eu和tm中的至少一种。
13、优选地，所述镧系元素包括tb和/或tm。
14、进一步地，步骤a中，所述微纳塑料的粒径为10nm-10μm。
15、进一步地，步骤b中，将镧系元素标记的微纳塑料均匀混合在明胶中，得到明胶标样。
16、进一步地，步骤a中，所述动植物包括水生动植物和陆生动植物。
17、进一步地，所述动植物为水生动植物，将镧系元素标记的微纳塑料投放到水体中进行水生动植物的培养。
18、优选地，水体中镧系元素标记的微纳塑料的浓度为0.01mg/l-100mg/l。
19、进一步地，所述动植物为陆生动物，将镧系元素标记的微纳塑料投放到陆生动物的饲食中进行培养；
20、优选地，饲食中镧系元素标记的微纳塑料的浓度为0.01mg/kg-500mg/kg；
21、或，
22、所述动植物为陆生植物，将镧系元素标记的微纳塑料投放到土壤中进行培养；
23、优选地，土壤中镧系元素标记的微纳塑料的浓度为0.01mg/l-100mg/l。
24、本专利技术第二方面提供了所述的定量分析方法在生物学信息分析中的应用。
25、与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果：
26、本专利技术提供的表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法，基于激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(la-icp-ms)结合镧系元素标记技术，以实现mnps在生物体内的定量成像分析。la-icp-ms是一种原位微区元素分析技术，用于固体样品的定量成像分析。由于la-icp-ms只能对元素进行定量成像，因此本专利技术创新地引入镧系元素标记技术对微塑料进行特异性标记，从而满足la-icp-ms的分析需求，实现微塑料的间接定量。相对于以往的荧光标记成像技术，本技术不仅可以使生物体内微塑料分布可视化，而且得到了生物体组织中不同部位的微塑料浓度，量化和可视化动植物mnps的吸收与分布，有利于准确分析mnps在生物体内的富集和分布规律，为揭示mnps的生物毒性提供基础数据。
27、本专利技术提供的定量分析方法在生物学信息分析中的应用，为生物学信息分析提供了一种简单有效的方法来追踪mnps在复杂生物介质中的摄取和转运，使得动植物组织中mnps的间接定量成为可能，提高了生物学信息本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的定量分析方法，其特征在于，步骤B中，使用LA-ICP-MS对明胶标样建立微纳塑料数量与信号强度的关系步骤如下：
3.根据权利要求1所述的定量分析方法，其特征在于，步骤B中，使用LA-ICP-MS对明胶标样建立微纳塑料数量与信号峰数量的关系步骤如下：
4.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤A中，所述镧系元素包括Tb、Eu和Tm中的至少一种；
5.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤A中，所述微纳塑料的粒径为10nm-10μm。
6.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤B中，将镧系元素标记的微纳塑料均匀混合在明胶中，得到明胶标样。
7.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤A中，所述动植物包括水生动植物和陆生动植物。
8.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，所述动植物为水生动植物，将
9.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，所述动植物为陆生动物，将镧系元素标记的微纳塑料投放到陆生动物的饲食中进行培养；
10.一种权利要求1-9任一项所述的定量分析方法在生物学信息分析中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种表征微塑料在生物体内累积和迁移的定量分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的定量分析方法，其特征在于，步骤b中，使用la-icp-ms对明胶标样建立微纳塑料数量与信号强度的关系步骤如下：
3.根据权利要求1所述的定量分析方法，其特征在于，步骤b中，使用la-icp-ms对明胶标样建立微纳塑料数量与信号峰数量的关系步骤如下：
4.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤a中，所述镧系元素包括tb、eu和tm中的至少一种；
5.根据权利要求1-3任一项所述的定量分析方法，其特征在于，步骤a中，所述微纳塑料的粒径为10nm-10μm。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳，吴智威，俞晓峰，徐岳，李照洋，李圆圆，
申请(专利权)人：杭州谱育科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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