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中國海洋大學(xué)在微塑料和納米塑料的檢測技術(shù)領(lǐng)域取得最新進(jìn)展 |
http://www.telavivconventioncenter.com 2025年7月31日 來源:華禹教育網(wǎng) |
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近日,中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院、近海環(huán)境污染控制研究所、海洋環(huán)境與生態(tài)教育部重點實驗室的趙建教授團(tuán)隊在微塑料和納米塑料的檢測技術(shù)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。最新研究成果以“Detection and characterization of microplastics and nanoplastics in biological samples”(生物樣本中微納米塑料的檢測與表征)為題,發(fā)表于國際權(quán)威期刊Nature Reviews Bioengineering。
塑料污染已成為全球性環(huán)境問題,微塑料(MPs,1 μm-5 mm)和納米塑料(NPs,<1 μm)廣泛存在于環(huán)境介質(zhì)及生物體中,已嚴(yán)重威脅生態(tài)系統(tǒng)平衡和人類健康。目前,理想基質(zhì)(如水相)中MNPs的檢測技術(shù)相對成熟,而復(fù)雜生物樣本中MNPs的準(zhǔn)確識別與定量仍面臨巨大挑戰(zhàn),這成為制約MNPs的毒性機(jī)理、生態(tài)風(fēng)險評估及人體健康研究的重要瓶頸。
該研究成果首先梳理了當(dāng)前MNPs主要檢測方法的發(fā)展歷程、優(yōu)缺點與適用范疇;重點總結(jié)了生物體中MNPs的體內(nèi)和體外檢測方法,并針對不同類型生物提出了定制化的前處理和檢測策略,以實現(xiàn)MNPs的準(zhǔn)確識別與定量(圖1);獲得了MNPs在人體各組織和器官中的分布規(guī)律,剖析了MNPs與健康風(fēng)險的潛在關(guān)聯(lián);針對生物體內(nèi)MNPs難以追蹤與定量的難題,系統(tǒng)評述了MNPs的標(biāo)記方法及局限性,并提出了MNPs同步示蹤與檢測的新策略(圖2);最后,鑒于生物樣本稀缺、MNPs含量低、樣本前處理復(fù)雜等局限性,提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)輔助MNPs快速識別與全面表征的新思路。該研究成果提供了生物樣本中MNPs檢測與表征的系統(tǒng)性解決方案,推動了MNPs分析全流程的國際標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程,為MNPs的生態(tài)與人體健康風(fēng)險評估提供了重要支撐。

圖1 不同類型生物中MNPs的消解、分離、富集和檢測新策略

圖2 針對生物體內(nèi)MNPs示蹤與定量的標(biāo)記新策略和相應(yīng)檢測方法
中國海洋大學(xué)趙建教授為該論文的第一作者,美國馬薩諸塞大學(xué)邢寶山教授、江南大學(xué)王震宇教授為共同通訊作者,合著單位還包括華東師范大學(xué)(陳啟晴、姜菲)。中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的蘭如意、譚紅梅、王建軍和馬元碩等研究生為該論文的順利完成作出了持續(xù)貢獻(xiàn)。
趙建教授團(tuán)隊致力于微納米塑料的海洋環(huán)境過程與生態(tài)效應(yīng)方面的研究。近期,該課題組在微納米塑料的檢測方法(Nature Water, 2025)、水環(huán)境行為(Nature Nanotechnology, 2024)等方面也取得了系列研究進(jìn)展。
通訊員:蘭如意
文章鏈接:
https://www.nature.com/articles/s44222-025-00335-0
https://www.nature.com/articles/s44221-025-00417-8
https://www.nature.com/articles/s41565-023-01534-9
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