SPME技术研究纳米材料对内源植物激素的影响机制

批准号:
21677182
项目类别:
面上项目
资助金额:
68.0 万元
负责人:
朱芳
依托单位:
学科分类:
B0607.环境毒理与健康
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
赖瑢、陈国胜、邱俊琅、黄淑瑶、刘岩、方栩岸
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中文摘要
纳米材料易被植物吸收、累积,并扰乱植物的正常生理活性,进而对人体健康和环境造成潜在影响,因而受到广泛关注。目前对植物内源活性物质的分析主要采用破坏性采样方式,难以系统研究纳米材料对植物生理活性的影响,而活体采样技术可实时跟踪分析物在生物体中的浓度,更准确地反映植物体内活性物质的变化情况。本项目拟研制高选择性、高灵敏度的新型SPME探针,并发展低损伤性SPME原位活体采样分析方法用于内源植物激素的跟踪监测,进而系统研究纳米材料对植物生理活性的影响,探明纳米材料对内源植物激素的调控规律,并通过基因表达、DNA阶梯分析等手段研究其影响机制。本项目研究将有利于SPME原位与活体采样分析技术的进一步发展和应用,为生物体内源活性物质的监测提供新方法、新思路,也有助于更深入地认识纳米尺度物质的生物效应,对评价纳米材料的生态风险和健康风险具有重要的理论意义和现实意义。
英文摘要
Nanomaterials (NMs) are easily to be absorbed and accumulated by plants, then disturb the plant’s regular physiological activities, and rise wide concerns on the potential risks to the human health and environmental safety. Nowadays, the analysis of plant endogenous active substances is mainly conducted with destructive sampling methods, which are difficult to study the influence of NMs at plant’s regular physiological activities. By contrast, in vivo sampling methods can trace the concentrations of analytes in living organisms, and accurately reflect the variations of plant endogenous active substances under different stimuli. The present project is to develop novel solid phase microextraction (SPME) fibers with high selectivity and sensitivity to endogenous phytohormones, and then develop low destructive in vivo SPME sampling and analysis methods for the tracing of endogenous phytohormone in living plants in situ. Next, the influence of NMs on plants’ regular physiological activities will be systematically studied, and the influence mechanisms will be studied by gene expression and comet assay, etc. The present research could promote the development and application of in situ and in vivo SPME sampling and analytical methods, and provide new techniques and new strategies towards the monitoring of endogenous active substances in living organisms, which is significantly important for evaluating the eco-risks and human health risks of NMs.
本项目研制了基于金属纳米材料、纳米碳材料、金属有机框架材料及纳米复合材料等多种新型SPME(solid phase microextration)探针。对于多环芳烃等环境有机污染物,设计的新型SPME探针比商用探针显示出更优秀的灵敏度和选择性。同时,我们设计了一种基于电场吸附增强的萃取模型,进一步发展了SPME活体采样技术。.基于发展的多种新型SPME探针,我们成功建立了环境水体中有机污染物的原位采样技术以及动植物体中药物等新型有机污染物和内源性植物激素的活体采样技术,可以实时监控目标分析物及其代谢产物在动植物体内的变化情况。除此之外,我们还实现了对生物体内的内源性物质糖类生物分子的快速萃取和标记。利用建立的SPME活体采样技术,还揭示了在纳米二氧化钛、重金属镉、药物等环境污染物胁迫下植物体内源植物激素的变化规律,同时探讨了环境污染物暴露条件下植物激素等植物内源活性物质的影响机制。.本项目成功建立了多种环境有机污染物和内源性物质的SPME原位与活体采样分析技术,不仅为环境中有机污染物的监测及转化规律研究提供有效的分析手段,而且为疾病标志物的早期诊断以及内源性激素对植物防御反应的调控机理也提供了有效的分析方法。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1021/acs.est.7b04883
发表时间:2018-01
期刊:Environmental science & technology
影响因子:11.4
作者:Junlang Qiu;Fuxin Wang;Tianlang Zhang;Le Chen;Yuan Liu;Fang Zhu;Gangfeng Ouyang
通讯作者:Junlang Qiu;Fuxin Wang;Tianlang Zhang;Le Chen;Yuan Liu;Fang Zhu;Gangfeng Ouyang
DOI:https://doi.org/10.1016/j.bios.2020.112095
发表时间:2020
期刊:Biosensors and Bioelectronics (IF=9.518)
影响因子:--
作者:Kou Xiaoxue;Tong Linjing;Shen Yujian;Zhu Wangshu;Yin Li;Huang Siming;Zhu Fang;Chen Guosheng;Ouyang Gangfeng
通讯作者:Ouyang Gangfeng
A Convenient and Versatile Amino-Acid-Boosted Biomimetic Strategy for the Nondestructive Encapsulation of Biomacromolecules within Metal-Organic Frameworks
一种方便且通用的氨基酸增强仿生策略,用于在金属有机框架内无损封装生物大分子
DOI:10.1002/anie.201813060
发表时间:2019-01-28
期刊:ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
影响因子:16.6
作者:Chen, Guosheng;Huang, Siming;Ouyang, Gangfeng
通讯作者:Ouyang, Gangfeng
Ultrathin Self-Assembled Diphenylalanine Nanosheets through a Gold-Stabilized Strategy for High-Efficiency Adsorption/Desorption/Ionization
通过金稳定策略实现超薄自组装二苯丙氨酸纳米片,实现高效吸附/解吸/电离
DOI:10.1021/acs.analchem.8b01855
发表时间:2018-07-17
期刊:ANALYTICAL CHEMISTRY
影响因子:7.4
作者:Huang, Siming;Chen, Guosheng;Ouyang, Gangfeng
通讯作者:Ouyang, Gangfeng
In vivo tracing of endogenous salicylic acids as the biomarkers for evaluating the toxicity of nano-TiO2 to plants
内源水杨酸的体内示踪作为评价纳米二氧化钛对植物毒性的生物标志物
DOI:10.1016/j.aca.2020.10.063
发表时间:2021
期刊:Analytica Chimica Acta
影响因子:6.2
作者:Xu’an Fang;Yuan-Jun Tong;Nan Li;Lu-Dan Yu;Gangfeng Ouyang;Fang Zhu
通讯作者:Fang Zhu
基于SPME活体采样技术研究药物对生物内源性活性物质的影响机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:64万元
- 批准年份:2020
- 负责人:朱芳
- 依托单位:
SPME技术研究水体生态系统中PPCPs的环境行为
- 批准号:21377172
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:朱芳
- 依托单位:
SPME原位采样技术监测土壤-农作物系统的持久性有机污染物
- 批准号:21077137
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:36.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:朱芳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
