手持式发光细菌毒性检测

随着社会的发展，水质生物毒性已经逐步成为评价水质污染的手段之一。本文主要综述国内外最先进的生物毒性检测技术----发光细菌法；并描述了全球最小巧轻便的生物毒性检测仪----LumiFox 2000的产品原理以及该仪器在实际中的应用。

现场检测中，通过对水体进行发光细菌急性毒性检测，快速判定水体的综合毒性和污染量级，起到早期预警作用。文章介绍了DeltaTox 毒性仪及其工作原理和方法、毒性参照物实验和比对实验等内容。仪器通过高敏感度分析仪（光度计）测试发光细菌与水样混合后的光强度，并与空白实验的光强度比较，根据实验前后样本发光强度的变化得到光损失或光增益的百分比，该检测耗时短，操作简便，敏感度高，适用于现场检测或突发性污染事故的应急监测。

目的 应用发光细菌法，选用 81.9%低毒性测试模式，分析饮用水的综合毒性。 方法 通过各种模拟实验，建立生活饮用水的模拟生物毒理性基线以及分析对发光菌试验的影响因素，说明在饮用水应急性毒性检测中的应用价值。 结果 建立某地区水质生物毒理性基线为-11.0% -18.4%, 作为水质综合毒性判断依据；发光菌发光影响因素实验表明，pH值、色度、浑浊度、余氯等因素对发光菌发光有抑制作用，需要在测试之前对水样进行预处理。 结论 通过建立生物 毒理性基线，发光细菌法可以快速地判定水样的毒性强弱，可作为监测水质突发性污染事故及水质突变的应急方法。

利用发光细菌测定光损失，用生物急性毒性的检测原理，来判断水中的污染物毒性大小，成本低、一致性好、无二次污染输。可广泛应用于饮用水安全保障、湖泊流域水源地水质综合评价、重大水污染事件预警等领域。

Microtox 方法是用一种可发光海洋细菌作为该方法的测定生物。将细菌置于水样中，通常在5-15分钟后测定水样对生物的毒性。许多研究证实了 Microtox 是快速测定化合物和工业排泄物的急性毒性的一种有效方法。用这种方法得到的有效浓度值（EC50）与鱼和虾的大多数2天至4天的致死浓度值（LC50）基本在同一数量级，说明这种方法是快速检查这些有机体急性中毒的一种有用方法。

应用发光细菌法快速测定了Y市工业园区废水的综合毒性，结果表明，试验与常规验收监测结果相一致。这说明发光细菌毒性试验用于工业废水毒性评价具有快速、简便、灵敏和准确的特点，在环境督查中有着理化检测不可比拟的优越性，可以为废水的安全排放、水质评价及环境督查性监测、水质污染应急监测提供数据支持和科学依据。

成立于1912年的Landeswasserversorgung公司作为德国历史最悠久的长距离自来水供应商，充分了解水源环境中可能存在的有毒物质和其它污染物（下称有害物质）并将它们排除在饮用水之外对其而言非常重要。在检测有害物质方面，除了常规的化学、物理化学和微生物方法外，最近新的被称作“生物测试系统”的活性检测技术被引进，譬如采用发光细菌进行有毒物质的生物自发光检测，以及胆碱酯酶抑制剂的活性检测等。传统方法仅能对成分的化学性质进行分析，而生物测试则可以直接测定成分的活性强度。可测定的活性参数通常包括急性毒性（如导致消亡，发光抑制），慢性毒性（如生长抑制）和遗传毒性（如致突变）。生物自发光检测可测定有毒物质的急性毒性。生物测试系统的另一个优势在于对于未知活性物质的检测。对于已知的3万余种相关化学物质及其降解产物而言，采用物理化学方法每次进行某一类成分的检测显然力不从心，因为检出的物质只能是该分析方法有针对性所要检测的，并且是具有参照物质的。而生物测试系统的检测能力可以在一定范围内达到所有成分全部得到检测，因此对于复杂组分样品的风险评估而言，能够跨越即便采用种类繁多的化学分析也不能够充分覆盖的可检测范围。基于费氏弧菌的生物自发光显影检测是在废水分析中常用的试管法，其所测定的总活度是样品中各个活性组分活度之合，因此同时包括了成分间的拮抗作用和协同作用

舱底水一般含有来自船上活动的燃料、液压油、润滑油、挥发性有机化合物、金属、表面活性剂、脱脂剂和其他化学品（US EPA, 2008）。哥德堡大学与瑞典环境科学研究院团队为了调查在瑞典水域航行的大型客轮渡轮的舱底水对海洋环境的毒性。使用海洋细菌（Vibrio fischeri）的Microtox 法，对处理前后七艘渡轮（A-G）舱底水进行了毒性测试（SS-EN-ISO 11348-3：2008）。

铁离子毒害广泛存在于厌氧土壤中。但植物的铁毒害耐受机制仍不是很清楚。德国伯恩大学的研究人员通过水稻突变株发现钾离子通道基因OsAKT1在铁毒害中发挥了作用。而为了证明在铁毒害环境下OsAKT1功能缺失确实会对水稻生理与表型造成严重影响。研究人员用PolyPen手持式光谱仪、光合仪和叶绿素荧光仪分别测量了样品的反射光谱植被指数：光化学反射指数PRI、绿度指数GI、归一化植被指数NDVI等；光合参数：光合速率、蒸腾速率等；叶绿素荧光参数：实际光化学效率Φ PSII。结果表明在控制条件下，突变株与野生型的这些表型指标没有显著差异，而在过量铁处理后，OsAKT1功能缺失突变株的表型指标表现出比野生型更加明显的变化。

污染物之间的毒性效应往往具有加和、协同、拮抗等作用，常规理化参数监测项目单一，难以评估。通过生物综合毒性检测能监测未被检测的污染物的潜在的毒性效应，可以有效反应污染物对人体健康、环境生态系统的综合影响。因此，在供水安全、预警突发环境污染事件场景和公共卫生事件中，生物毒性在水质安全保卫中发挥着重要的作用。急性毒性检测根据选取受试生物不同，分为鱼类急性毒性测试法、浮游生物急性毒性测试法和微生物急性毒性测试法。前 2 种方法工作量大，测试时间长，不适于大批量水样的快速检测，发光细菌法因其检测速度快、自动化程度高、人为错误少等优点得到广泛应用。早在 20世纪 70 年代末，国外科学家就已从海鱼体表分离出了发光细菌用于检测水体的生物毒性，90年代德国与欧盟均颁布了应用发光细菌检测水质急性毒性的标准方法，而我国于 1995 年颁布实施了《水质 急性毒性的测定 发光细菌法》（GB/T15441-1995），现该法是我国水质急性毒性快速检测的重要方法。通过建立污染水体作用剂量与毒性效应之间的关系，可以将损害程度量化，直观地反映污染水体对生物种群的影响，提供环境污染预警，更好地指导环境污染防治。因而水质急性毒性检测已经逐步成为评价水质污染地重要手段之一。浙江省某环监站担任着省内环境安全和保证供水系统安全的重任，需要对水质综合毒性指标能进行快速检测的能力，经过与国家标准方法的对比，认为 TX1315 便携式生物毒性分析仪可以胜任毒性检测的需求，并且可以针对突发事故进行现场检测。

丰水期的规律 ，水质急性综合毒性测定结果基本与同步理化监测结果一致。

本研究通过对制药及相关行业常用的 198 种原料的方法性能进行广泛表征证明手持式拉曼光谱仪对制药原料鉴别的广泛适用性。每种材料的方法开发仅需一个样品。在近 40,000次方法挑战中，正确阳性鉴别率高达 100%；正确剔除率高达 99.9%。手持式拉曼光谱仪为鉴定原料特性的其他分析技术提供一种颇具吸引力的备选方法。该技术针对各种材料，方法开发和确认简单，可在仪器间直接进行方法转移，使手持式拉曼光谱仪既可提高测试原料的质量，又可削减成本。

发光细菌法与其他传统的生物监测方法相比具有快速、简便、灵敏等特点，使其在水质以及环境评价中得到了广泛的应用。随着技术的发展，更先进的化学发光分析方法以其更快、更简便、灵敏等特点，将会在现场应急监测及长期本底监测的水质综合毒性分析中逐渐得到推广应用。总之，化学发光法与细菌发光法的结合，将会为环境监测提供更加全面、快速、精确的毒性分析，相信这两种测试方法在环境监测中将发挥更大的作用。更多精彩内容，请您下载后查看。

传统检验方法检测医药原辅料以鉴定其包装对检测结果的影响会导致质量检验工作量大幅度增长，并且耗费大量的人力和财力，同时大幅增加了人为误差的风险。使用手持式拉曼光谱仪进行物料接收鉴别并提高工作效率成为必要手段，同时也尽可能的降低检验成本，手持式拉曼光谱作为新型、高效、快速、无损的检测方法也被越来越多的用户接受。本文将介绍如何以手持式拉曼光谱仪检测医药原辅料以鉴定其包装对检测结果的影响。

水力压裂技术促进了页岩气开采的发展，而由于含盐量高，金属/准金属（As，Se，Fe和Sr）以及有机添加剂等原因，无意溢出的回流水可能会对周围环境造成危害。本研究对东北地区4个代表性页岩气开采区域，采用Microtox生物测定法（费氏弧菌）和酶活性测试，对回流水溶液对土壤生态系统的影响进行评估。

随着近代工业的发展，化学物质的使用日益增多，使人类赖以生存的水生生态系统受到了越来越严重的污染，而且突发性环境污染事故时有发生，如人为投毒、自然灾害引起的水质突变，尤其是石油化工原料、产成品及有毒有害危险品的生产、储存和运输过程中发生的事故对环境水体所造成的污染等。这就要求我们要快速地应对各种突发性环境污染事故，尽量减少各种经济损失或社会影响。几十年来，各种理化分析手段的灵敏度越来越高，大多数研究者都是关注单一污染物对生物体和生态系统的毒性效应，但是，环境中的生物体常常暴露于多组分污染物共存的混合体系中，而非简单的单一体系。混合物体系产生的毒性效应是所有组分污染物拮抗、叠加、协同或抑制作用的综合结果，即使混合物体系中的单一组分处于无毒性效应浓度时，该组分对混合物的总毒性效应仍有一定的贡献。因此，发展新的快速、准确评价各类污染物毒性的有效方法显得非常迫切和必要。本文在此主要对国内外最新的生物毒性监测技术进行研究和探讨。本文主要探讨国内外最新的两种生物毒性检测技术——细菌发光法及化学发光法，以及采用这两种技术的毒性仪特点。

多环芳烃(PAHs) 为环境中广泛分布的重要污染物之一 ,因其潜在毒性、致癌性和致畸诱变作用[9 ],其环境污染的危害及风险评价已成为当今环境科学研究的重要课题[1 ,10 ] 。Microtox 技术(又称发光细菌毒性测试技术) 由于其高灵敏性 ,近年来在多环芳烃污染环境的毒性评价方面已被国外广泛应用[11 ,12 ],并被列为我国环境质量生物监测的国家标准[2 ,3 ] 。

手持式光学分析——鉴别可疑货品 赛默飞手持式光谱仪坚固耐用，适合现场快速、准确地进行化学鉴定、验证和检测。用户可将仪器的前椎体对准需检测的样品（多数情况下透过密封容器），方便地进行分析。正如将指纹与罪犯数据库进行比对一样，赛默飞分析仪可将化学品与已知材料的数据库进行匹配。无论您是需要识别毒品、鉴别爆炸物或前体还是检验伪造/伪造标签/假冒（SFFC）药品，我们的仪器都可在几秒钟内提供准确的结果。

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本文介绍的SpectraPen/PolyPen系列手持式光谱仪基于多/高光谱检测技术，专门针对植物/藻类生理生态与表型研究、环境光测量、光源检测等进行的开发。仪器轻便小巧而功能强大。内置GPS，便于野外调查工作。可充电锂电池能够支持48小时连续测量。SpectraPen/PolyPen系列手持式光谱仪是集便携性与数据准确性为一体的科研仪器，在国际国内都有大量的科研应用。

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