生态毒理学报


综述

  • 纳米氧化锌的健康危害与生态安全性研究进展

    张金洋;宋文华;

    随着纳米ZnO的大量生产和广泛应用,其将不可避免地进入环境和生命体中,从而对人类健康和生态系统安全性造成危害,因此纳米ZnO的生物安全性和生态毒理学问题已引起了普遍关注.论文系统总结了目前关于纳米ZnO的生物学效应的研究现状,综述了纳米ZnO对生物体、细胞、和生态系统的影响,探讨了纳米ZnO可能产生毒性的作用机制,并分析了目前存在的问题,希望为今后进一步研究纳米ZnO的毒性效应并建立完善的健康与安全评价系统提供参考.

    2010年04期 v.5 457-468页 [查看摘要][在线阅读][下载 397K]
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  • 富勒烯化学修饰与生物医学应用研究进展

    焦芳;周国强;陈春英;

    富勒烯以及内嵌金属富勒烯作为一种新型含碳纳米材料,由于其独特的结构和物理化学性质,在生物、医学、超导、光学及催化等多领域有着极为广阔的应用前景.在生物和医学领域,富勒烯及其衍生物具有抗氧化活性和细胞保护作用、抗菌活性、抗病毒作用、载带药物和肿瘤治疗等活性.但是富勒烯本身难以直接溶于生物友好介质中,且制备过程中残存的有机溶剂容易引起生物毒性,富勒烯需要进行合适的化学修饰来进一步改善其生物活性,这些问题已成为其在生物医学领域应用的主要障碍.在总结国内外相关研究基础上,论文重点综述了富勒烯及其衍生物的生物医学应用,同时对其化学修饰与毒性相关性研究进行了阐述.

    2010年04期 v.5 469-480页 [查看摘要][在线阅读][下载 449K]
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  • 电化学方法研究小分子与核酸相互作用的进展

    高铭徽;韦明元;郭良宏;

    研究小分子与核酸的相互作用,对了解分子对DNA体内复制和转录的影响、探索疾病的发病机理和寻找新型药物设计等具有重要意义.电化学方法是一种重要的研究小分子与核酸相互作用的方法,而这方面的综述较少.论文首先论述了小分子与核酸相互作用的结合方式,并对采用电化学方法考察无机金属离子、金属配合物、有机药物分子、有机环境污染物与DNA相互作用的研究进展进行了归纳和评述,其中对有机小分子与核酸的相互作用进行了较详细介绍.最后,对该领域研究趋势进行了讨论.

    2010年04期 v.5 481-490页 [查看摘要][在线阅读][下载 583K]
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  • 物种敏感度分布及其在生态毒理学中的应用

    陈波宇;郑斯瑞;牛希成;赵劲松;

    物种敏感度分布是一种基于单物种测试的外推方法,其在生态毒理学中的应用近年来已成为研究热点.论文阐述了物种敏感度分布在生态毒理学的应用背景,以及其基本内涵与研究步骤,同时介绍了物种敏感度分布在生态毒理学中应用的两个方面:制定污染物的环境质量标准和对污染生态系统的生态风险评价,并对物种敏感度分布的不确定性和研究的发展趋势进行了讨论.

    2010年04期 v.5 491-497页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K]
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专论

  • 部分含J-型剂量-效应关系二元混合物的毒性效应

    窦容妮;刘树深;刘海玲;王丽娟;覃礼堂;

    低剂量刺激高剂量抑制的Hormesis效应常常呈现J-型剂量-效应关系,如何评价Hormesis污染物及其混合物的毒性目前尚未解决.选择微板毒性分析法(Microplate Toxicity Analysis,MTA)获得的具有J-型剂量-效应关系的丙酮、乙腈及S-型剂量效应关系的二甲亚砜为混合物组分,以直接均分射线法构建丙酮-二甲亚砜(J-S型)、乙腈-二甲亚砜(J-S型)和丙酮-乙腈(J-J型)3个二元混合物体系,利用不同效应浓度水平下以浓度加和为参考模型的多个等效线图分析污染物的毒性变化规律.结果表明,所有二元混合物仍然具有J-型浓度-效应关系特征,除丙酮-乙腈二元混合体系在1个效应浓度水平下可能呈现协同特征外,其余二元混合物在不同效应浓度水平均表现为拮抗特征.

    2010年04期 v.5 498-504页 [查看摘要][在线阅读][下载 1008K]
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  • 铅暴露U251细胞差异表达基因分析

    孟金萍;杨旭;王艳蓉;孙淑华;刘云波;

    为研究体外培养的人神经胶质瘤U251细胞(human U251glioma cells)铅暴露后基因表达的改变,分析脑中差异表达基因,探讨铅暴露与神经毒性之间的关系,使用浓度为400μg·mL-1乙酸铅暴露U251细胞8h和24h,设置空白对照,提取RNA.应用基因芯片方法寻找差异表达基因,芯片扫描结果经归一化处理,设定Ratio值<0.5或≥2.0为表达有差异基因.结果表明铅暴露U251细胞导致2840条基因差异表达,暴露8h和24h皆上调表达的基因有92条,皆下调表达的基因有85条,其中132条基因在脑中表达;通过与数据库资料比对,109条基因与其在脑表达情况一致,23条基因不一致(15条基因高表达,8条基因低表达).从实验结果可以看出铅暴露能够导致U251细胞基因表达改变,抑制细胞增殖和迁移,促进细胞凋亡,负调控T细胞免疫活性.导致与神经发生、细胞骨架形成相关基因表达下调,神经保护能力下降,铅暴露可能与神经变性疾病及退行性疾病发生有关.

    2010年04期 v.5 505-512页 [查看摘要][在线阅读][下载 465K]
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  • 铅暴露U251细胞差异表达基因及相关通路

    孟金萍;杨旭;王艳蓉;孙淑华;刘云波;

    为探讨铅对体外培养的人神经胶质瘤U251细胞(human U251glioma cells,U251)暴露后基因表达的变化以及相关基因通路,选用乙酸铅暴露U251细胞.细胞在乙酸铅中暴露8h和24h后提取RNA,使用cDNA芯片分析基因表达情况,芯片扫描结果经归一化处理,设定Ratio值<0.5或≥2.0为表达有差异基因.结果表明,铅暴露U251细胞导致2840条基因差异表达,使用KEGG和BioCarta数据库分析代表性基因网络.结果发现,铅暴露U251细胞导致大量基因差异表达,涉及多个代谢及信号通路,与神经组织相关的主要信号通路有Ca2+信号通路、Jak-STAT信号通路、MAPK信号通路、Wnt信号通路等,还涉及配体-受体、细胞因子相互作用等.这些通路相互联结,构成复杂的网络系统,调控细胞的生物学功能.

    2010年04期 v.5 513-524页 [查看摘要][在线阅读][下载 946K]
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  • 硫化镉量子点对人胚肝细胞L-02的毒性研究

    梁丽君;张静姝;郭昌胜;刘克明;柏杉山;王春花;王玉秋;

    采用乳化液膜法自组合成硫化镉量子点(CdS quantum dots,CdS QDs),探讨CdS QDs的体外毒性作用及可能的作用机制.选用人胚肝细胞(L-02)作为细胞模型,采用不同浓度的CdS QDs(0.00、1.25、2.50、5.00、10.00、20.00、40.00μg·mL-1)对L-02细胞进行染毒.24h后,检测细胞内乳酸脱氢酶(LDH)释放量、谷胱甘肽(GSH)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活力,并比较加入抗氧化剂N-乙酞半胱氨酸(NAC)后细胞存活率的变化,同时测定了细胞内外的镉离子浓度.结果表明,与空白对照组相比,CdS QDs单独染毒组细胞存活率显著降低(p<0.05或p<0.01);加入抗氧化剂NAC后,10.00、20.00、40.00μg·mL-1染毒组细胞存活率与单独染毒组相比显著上升(p<0.01).CdS QDs浓度为5.00μg·mL-1时,细胞内Cd2+的浓度略高于细胞外Cd2+的浓度,在其他浓度下,细胞外Cd2+的浓度均显著高于细胞内Cd2+的浓度.当作用浓度上升至10.00μg·mL-1时,人胚肝细胞内LDH含量显著增加,且随着作用剂量的升高,LDH含量逐渐增加.与空白对照组相比,40.00μg·mL-1CdS QDs染毒组SOD活力和20.00μg·mL-1CdS QDs染毒组GSH含量均显著降低(p<0.05).Cd2+易透过L-02细胞的细胞膜而进入细胞内,从而造成细胞损伤.氧化损伤可能是CdSQDs对L-02细胞毒性作用的机制之一.

    2010年04期 v.5 525-530页 [查看摘要][在线阅读][下载 241K]
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  • 重金属对发光海藻Pyrocystis lunula的毒性研究——一种新型的快速生物毒性测试方法QwikLite

    冯鸣凤;朱琳;陈中智;

    利用海洋发光藻--新月梨甲藻Pyrocystis lunula的生物发光特性(QwikLite方法),以发光抑制为测试终点,研究了6种重金属离子Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cr6+、Cd2+、Hg2+的毒性,24h EC50分别为4.6601mg·L-1、0.0960mg·L-1、1.4935mg·L-1、0.1626mg·L-1、0.1272mg·L-1、0.0048mg·L-1.将该结果与这6种金属离子对其它发光藻、发光菌、糠虾和泥螺的毒性效应进行了比较.结果表明,利用QwikLite方法和Vibrio覱scheri(Microtox方法)测定的6种重金属离子的毒性顺序相似,但QwikLite法比Microtox法的灵敏度高1~2个数量级;发光藻与糠虾和泥螺的灵敏度相似或者更高,与泥螺存在显著的相关性.发光藻毒性测试方法QwikLite由于灵敏度高、操作简便、快速经济等优点,可以作为一种新型的快速生物测试方法.

    2010年04期 v.5 531-536页 [查看摘要][在线阅读][下载 498K]
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  • 全氟辛酸对斜生栅藻细胞膜特性影响研究

    冯政;郑新梅;刘红玲;龚伊;于洋;于红霞;

    斜生栅藻暴露于全氟辛酸(PFOA)中,其细胞膜特性可通过不同荧光染料染色的荧光信号变化来反映.应用流式细胞仪检测荧光信号,研究了PFOA对斜生栅藻细胞膜的完整性、选择透过性和膜电位指标的影响效应.实验结果显示,全氟辛酸对表征细胞膜完整性的碘化丙啶(PI)染料荧光强度起到显著刺激作用,栅藻细胞膜受损几率随暴露浓度升高呈现上升趋势;低暴露浓度下栅藻细胞膜选择透过性增强,但在高浓度暴露下这一细胞膜特性受到明显抑制,具体表现为表征酯酶活性的二乙酸荧光素(FDA)荧光强度出现先升后降的变化;与FDA荧光强度变化趋势相反,反映膜电位的碘代3,3’-二己氧基羰花青(DIOC6(3))荧光强度则先降后升,预示高浓度PFOA暴露将导致细胞膜处于异常的生理状态.

    2010年04期 v.5 537-542页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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  • 多环芳烃(萘)对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)急性和慢性毒性效应的研究

    徐东晖;刘光兴;

    为初步探讨内分泌干扰物多环芳烃对海洋桡足类生物所产生的生物效应,研究了萘对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)的急性毒性作用及其在1.6μg·L-1、16μg·L-1、160μg·L-1浓度下对火腿许水蚤变态率、存活率、繁殖力、性别比和体长的影响.结果显示,萘对火腿许水蚤48hLC50和96hLC50分别为4589.34μg·L-1和1559.55μg·L-1;各浓度萘均引起火腿许水蚤幼体的变态率显著降低;160μg·L-1萘条件下,火腿许水蚤的存活率、产卵率和抱卵雌体比率均显著降低;各浓度的萘对火腿许水蚤的性别比和体长均未造成显著影响.研究表明,在目前的环境浓度下,多环芳烃(萘)对海洋桡足类生物可能造成的生态风险较低.

    2010年04期 v.5 543-548页 [查看摘要][在线阅读][下载 388K]
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  • Ni、Zn对三疣梭子蟹幼体发育的慢性毒性

    廖永岩;邝少芳;

    为研究Ni、Zn对三疣梭子蟹幼体的毒性,进行了浓度为1/4至8倍渔业水质标准的Ni、Zn(Ni为0.05~0.4mg·L-1;Zn为0.1~0.8mg·L-1)对蟹幼体生长发育的毒性影响试验.1)Ni对蟹幼体生长发育的毒性影响:Ni浓度为1~8倍渔业水质标准时,蟹幼体混合存活率极显著低于对照组(p<0.01).Ni浓度为4倍渔业水质标准时,蟹幼体发育至Z4就全部死亡,8倍仅发育至Z2就全部死亡;4倍以上时,各期幼体存活率和阶段存活率均显著低于对照组(p<0.05或p<0.01).4倍以上时,蟹幼体发育的最短和最长时间及平均时间均显著高于对照组(p<0.05或p<0.01).这说明,进行三疣梭子蟹幼体培育,4倍以上Ni浓度为不适浓度,1~2倍为可行浓度,1/2倍以下为适宜浓度.2)Zn对蟹幼体生长发育的毒性影响结果发现,Zn浓度为8倍渔业水质标准时,蟹幼体混合存活率显著低于对照组(p<0.01),4倍以下时没有显著差异(p>0.05).4倍时蟹幼体仅发育至C1就全部死亡,8倍仅发育至Z2就全部死亡;4~8倍时各期幼体存活率和阶段存活率均极显著低于对照组(p<0.01).2倍以上时,蟹幼体发育的最短时间显著高于对照组(p<0.05);4倍以上时,蟹幼体发育的平均时间显著高于对照组(p<0.05).这说明,进行三疣梭子蟹幼体培育,4倍以上Zn浓度为不适浓度,2倍Zn浓度为可行浓度,1倍以下为适宜浓度.

    2010年04期 v.5 549-557页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K]
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  • 镉胁迫下蚯蚓金属硫蛋白氧化修饰的研究

    张高川;张春华;葛滢;

    金属硫蛋白(MT)是生物体内的一类富含巯基(—SH)的蛋白,在细胞氧化还原调控和重金属解毒等方面具有重要作用.MT的—SH可以络合重金属,同时对氧化作用很敏感,重金属胁迫产生的活性氧物质(ROS)可以将其氧化成二硫键(S—S).为揭示镉(Cd)对蚯蚓MT的—SH含量及其氧化修饰的影响,将蚯蚓放入Cd浓度为0、100、300mg·kg-1的黄棕壤中胁迫21天,通过SBD-F标记和高效液相色谱(HPLC)结合的方法测定MT中—SH和S—S的含量.结果显示,随着Cd浓度的增加,蚯蚓体内的—SH和S—S含量均逐渐增加,但S—S所占比例降低.这说明Cd诱导了蚯蚓体内MT合成,并且诱导量随着Cd胁迫的增强而增加,但—SH的氧化修饰程度有所下降.

    2010年04期 v.5 558-562页 [查看摘要][在线阅读][下载 400K]
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  • 彗星试验检测区域水源有机污染致突变量

    厉以强;胡冠九;李兆利;姜巍巍;孔志明;

    采用彗星试验检测了区域水源有机污染对人血淋巴细胞的致突变性,探讨了水源风险的评价方法.结果表明:Cr(VI)对人外周血淋巴细胞有强的致突变作用,并具有明显的剂量-效应关系;Cr(VI)剂量的对数与人外周血淋巴细胞DNA损伤的程度呈线性相关.可以用Cr(VI)作为阳性参照物量化表征水中有机污染混合物对人血淋巴细胞的致突变性.现行《地表水环境质量标准》、《污水综合排放标准》中Cr(VI)的限值可以用于评价水体中有机污染对人体健康的风险.

    2010年04期 v.5 563-568页 [查看摘要][在线阅读][下载 413K]
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  • 彗星实验检测新农药呋喃虫酰肼对小鼠细胞DNA的损伤

    郑智新;胡继业;

    应用彗星实验检测了新农药呋喃虫酰肼(JS-118)对小鼠脾细胞和睾丸细胞的DNA损伤,并比较了这两种细胞对呋喃虫酰肼的敏感性.体外染毒1.5h后,进行单细胞凝胶电泳,然后EB染色并用CASP分析图像.结果表明,呋喃虫酰肼在各个剂量浓度(100、200、500、1000mg·L-1)都会引起睾丸细胞DNA损伤(与对照组均具有显着性差异,p<0.05),且存在明显的剂量-效应关系;而呋喃虫酰肼在较高剂量浓度(200、500、1000mg·L-1)可引起脾细胞DNA损伤(与对照组均具有显着性差异,p<0.05),且存在明显的剂量-效应关系.与脾细胞相比,睾丸细胞对呋喃虫酰肼更为敏感.

    2010年04期 v.5 569-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 542K]
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  • 静脉注射多壁碳纳米管后大鼠脏器的病理学观察

    刘爱红;孙康宁;

    以Wistar大白鼠为研究对象,观察了多壁碳纳米管(MWNTs)体内暴露后脏器的病理学变化.采用尾静脉注射的方法将直径为40~60nm的多壁碳纳米管(40~60MWNTs)和直径小于10nm的多壁碳纳米管(10MWNTs)暴露于大白鼠体内,同时分别采用纳米二氧化硅(SiO2)和乙炔碳黑(Cb)作为阳性和阴性对照.实验结果表明:1、3、5mg·kg-1(以大鼠体重计)多壁碳纳米管进入大鼠体内90d后,大鼠心脏、肾脏、肝脏和胃结构正常,未见明显的病理损伤.但是多壁碳纳米管均可在大鼠肺部沉积,随着暴露时间的延长,多壁碳纳米管一部分被肺巨噬细胞清除体外,但是残余的多壁碳纳米管引起了肺部的病理学改变.

    2010年04期 v.5 575-579页 [查看摘要][在线阅读][下载 1966K]
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  • 不同阳离子影响下小麦根吸收镉的动力学过程

    李丹丹;汪鹏;李连祯;周东美;

    生物配体模型(BLM)是基于稳定态假设的一个平衡模型,能够较准确地运用于预测重金属的毒性及其生物有效性.根据BLM模型的假设条件模拟土壤溶液,研究了Ca2+、Mg2+、Cu2+和Ni2+对小麦根吸收Cd2+动力学的影响,阐述了BLM在应用中存在的局限性.结果表明:在8h内的短期动力学吸收实验中,小麦根对Cd的吸收及吸附量呈线性增加,但未达到稳定值,这说明Cd2+在根-液界面未达到稳定平衡;并且小麦根对Cd的吸收是受溶液中Cd2+扩散速率影响的.小麦根对Cd的吸收通量与Cd2+浓度[Cd2+]和Cd与小麦根表上的配体结合浓度{Cd-Rcel}l都具有较好的线性关系,但随着Cd2+浓度的增加稳定常数KM-Rcell、渗透常数p和同化速率常数kint均呈降低趋势.Ca2+、Mg2+和Cu2+降低了小麦根对Cd2+的吸收通量,而Ni2+对Cd2+的竞争作用不显著.由于Cd与Ca、Ni有共同的吸收通道,Ca通道吸收达到饱和后可降低小麦根对Cd的吸收,但是Ca2+、Mg2+和Cu2+通过降低内化速率常数也可使小麦根对Cd的内化通量减少,因此不能完全用竞争效应解释其结果.另外,阳离子的存在会改变小麦根表的性质,Ca2+、Mg2+的存在会增加亨利系数KCd,即生物配体浓度{Rcel}l和(或)离子与生物配体结合稳定常数KCd-Rcell会增加,同时这些离子的存在还会降低渗透常数p和kint;Cu2+、Ni2+的存在会降低KCd;且p和k在低浓度Cd(0.01~0.05μM)条件下增加,在高浓度Cd条件下降低.

    2010年04期 v.5 580-586页 [查看摘要][在线阅读][下载 957K]
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  • 邻苯二甲酸二乙基己酯对蚕豆幼苗茎和叶POD活性和MDA含量的影响

    王诗嘉;和月强;叶珊;常青;李韧;丁书茂;

    为了初步研究邻苯二甲酸二乙基己酯(Di-(2-ethylhexy)phthalate,DEHP)对植物幼苗的氧化损伤作用,采用不同浓度(0.2、2、20、200mg·kg-1(细沙))DEHP对蚕豆的根部染毒,分析了DEHP对蚕豆幼苗茎、叶中的过氧化物酶(POD)及丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明,处理7d后,随DEHP浓度的升高,蚕豆幼苗茎、叶POD活性均呈先升高后降低趋势,较高浓度组(茎:≥2mg·kg-1;叶:≥20mg·kg-1)与对照组差异显著(p<0.05);MDA含量均呈逐渐升高趋势,较高浓度组(≥2mg·kg-1)与对照组差异显著(p<0.05或p<0.01).以上结果表明,DEHP可造成蚕豆幼苗氧化损伤.

    2010年04期 v.5 587-591页 [查看摘要][在线阅读][下载 330K]
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  • 华北平原地区某铅冶炼厂附近土壤重金属有效性研究

    冉永亮;邢维芹;梁爽;向国强;李立平;

    为研究华北平原地区某铅冶炼厂对附近农田土壤和居民点内土壤重金属有效性的影响,在距离冶炼厂烟囱1000m和2500m处设置A1和A2两个采样断面(两断面间有一居民点),采取0~20cm土样,测定DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd含量.结果表明,A1断面DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd平均含量均低于A2断面.A1断面土壤DTPA-Pb和Cd变化范围分别为7.18~37.8和0.250~0.950mg·kg-1,平均值分别为25.2和0.580mg·kg-1;A2断面DTPA-Pb和Cd变化范围分别为14.7~133和0.280~2.35mg·kg-1,平均值分别为59.9和1.16mg·kg-1.所有样品的DTPA-Ni、Cu和Zn含量均小于5.5mg·kg-1.随着采样点距离冶炼厂烟囱距离的增加,土壤中DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd含量呈非线性下降,可用幂方程(Ni、Cu和Pb)或对数方程(Zn和Cd)拟合.用Pb和Cd的拟合方程计算得到的研究区内居民点中心位置土壤DTPA-Pb和Cd含量分别为30.0和0.731mg·kg-1,高于地带性土壤背景值.DTPA-Ni、Cu、Pb、Zn和Cd的含量之间均存在极显著线性正相关关系(p<0.01).以上结果表明,冶炼厂造成研究区内土壤Pb和Cd有效性远高于正常水平,并导致Ni、Cu和Zn有效性有一定程度的升高,附近居民点内居民受到土壤高铅和高镉有效性的威胁;土壤铅和镉升高的范围达到距离冶炼厂烟囱2.8km以外区域.

    2010年04期 v.5 592-598页 [查看摘要][在线阅读][下载 437K]
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动态与信息

方法与技术

  • 基于ELISA的受体竞争结合法检测环境雌激素

    高玉秋;万延建;陈田;李媛媛;徐顺清;

    为建立环境雌激素的体外快速筛选方法,采用免疫测定介导受体竞争结合试验定量检测环境雌激素.将17β-雌二醇-BSA固定在微孔板上,环境雌激素与微孔板上的17β-雌二醇-BSA竞争性地与雌激素受体结合,与微孔板上17β-雌二醇-BSA结合的受体与雌激素受体的抗体、雌激素受体抗体的二抗形成一个三明治形式的复合物,通过显色剂显色,最后用比色法对试验结果进行定量.结果表明,环境雌激素的浓度与溶液吸光度值成负相关.定量研究可以得到环境雌激素剂量-效应关系曲线,在一定浓度范围内(10ng·L-1~100μg·L-1),溶液的吸光度值与环境雌激素的浓度直接呈现良好的线性关系(R2=0.9583).利用这种方法能检测到的标准品雌二醇的最低浓度为10ng·L-1.以上结果表明,本方法检测环境雌激素操作简便,具有广泛的应用前景.

    2010年04期 v.5 599-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 520K]
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