圖1. 以礦泉水瓶為原料的PET納米塑料制備、銥元素標(biāo)記示意圖,以及靜脈注射條件下納米塑料在小鼠體內(nèi)的定量分布
2. 納米塑料的毒性效應(yīng)
該團(tuán)隊(duì)以斑馬魚(yú)胚胎作為動(dòng)物模型,研究不同粒徑和環(huán)境暈包覆的PET納米塑料的體內(nèi)分布和毒性效應(yīng)(圖2)。熒光標(biāo)記成像顯示納米塑料可以透過(guò)卵膜進(jìn)入到胚胎內(nèi)部,研究發(fā)現(xiàn)胚胎孵化率、心率和活性氧物種產(chǎn)生等生物學(xué)指標(biāo)受納米塑料尺寸、濃度和表面性質(zhì)影響。相關(guān)工作發(fā)表在Environmental Science-Nano(2020,7, 2313-2324,hot article)。
探究了納米塑料與苯并芘(Bap)形成的復(fù)合污染物及其與細(xì)胞的相互作用問(wèn)題。研究發(fā)現(xiàn)PS納米塑料吸附Bap納米團(tuán)簇,并作為載體攜帶Bap進(jìn)入細(xì)胞,定位于溶酶體、線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng);納米塑料的結(jié)合作用降低了不同尺寸Bap團(tuán)簇誘發(fā)細(xì)胞毒性的差異。該工作發(fā)表在Nanoscale(2021, 13, 1016-1028)。進(jìn)一步探索了體內(nèi)粘液對(duì)納米塑料復(fù)合污染物生物效應(yīng)的影響。發(fā)現(xiàn)表面形成的黏蛋白暈?zāi)軌蚋淖儚?fù)合污染物的攝取機(jī)制、胞內(nèi)蓄積和亞細(xì)胞器分布,降低復(fù)合污染粒子胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)速率,延遲納米塑料和Bap的解離進(jìn)程,從而降低復(fù)合污染物的細(xì)胞毒性。相關(guān)工作發(fā)表在Journal of Hazardous Materials(2021, 406, 124306)。
圖2. PET納米塑料的掃描電鏡和粒徑分布,以及在斑馬魚(yú)卵和幼魚(yú)體內(nèi)的分布
上述工作為未來(lái)深入開(kāi)展海岸帶區(qū)域納米塑料污染物的環(huán)境行為、環(huán)境效應(yīng)和人類(lèi)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等研究提供了技術(shù)儲(chǔ)備。相關(guān)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(42076199, 21976209)等項(xiàng)目的支持。
相關(guān)論文:
1. Qi Gao, Yunqing Wang,* Yunxia Ji, Xizhen Zhao, Panpan Zhang, Lingxin Chen,* Tracking of realistic nanoplastics in complicated matrices by iridium element labeling and inductively coupled plasma mass spectroscopy, Journal of Hazardous Materials, 2022, 424, 127628. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2021.127628
2. Yunxia Ji,# Chuyu Wang,# Yunqing Wang,* Longwen Fu, Mingsan, Lingxin Chen,* Realistic polyethylene terephthalate nanoplastics and the size- and surface coating-dependent toxicological impacts on zebrafish embryos, Environmental Science-Nano, 2020,7, 2313-2324. https://doi.org/10.1039/D0EN00464B
3. Yunxia Ji,# Yunqing Wang,# Dazhong Shen, Qi Kang,* Jiping Ma, Lingxin Chen,* Revisiting the cellular toxicity of benzo[a]pyrene from the view of nanoclusters: size- and nanoplastic adsorption-dependent bioavailability, Nanoscale, 2021, 13, 1016-1028. https://doi.org/10.1039/D0NR06747D
4. Yunxia Ji, Yunqing Wang, Dazhong Shen, Qi Kang,* Lingxin Chen,* Mucin corona delays intracellular trafficking and alleviates cytotoxicity of nanoplastic-benzopyrene combined contaminant, Journal of Hazardous Materials, 2021, 406, 124306. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124306