生物毒性在線(xiàn)分析儀項目報告的背景和意義

在2016年期間杭州慕迪科技針對水質(zhì)生物毒性在線(xiàn)分析儀做了一個(gè)項目報告，其中項目報告的背景和意義又是什么呢？

20世紀80年代后，水環(huán)境污染情況愈發(fā)復雜，重金屬、有機毒物引起的污染事故也頻繁發(fā)生，這些情況引起了國內外對水質(zhì)生態(tài)、生物安全性的高度重視。有毒污染物判定及濃度分析等理化分析手段已經(jīng)不能解決水質(zhì)安全性評價(jià)的問(wèn)題。采用生物毒性測試方法評價(jià)水體的綜合毒性成為水質(zhì)監測特別是事故水體安全性評價(jià)的有效方法。從而為了加強河水及飲用水保護、工業(yè)廢水排放等方面的管理力度，上紛紛出臺相關(guān)規定，要求實(shí)現水質(zhì)毒性控制。我國為了保障水源水質(zhì)安全，也將在近年把水質(zhì)毒性納入控制標準。目前，生物毒性實(shí)驗方法主要包括分子水平、細胞水平和生物體水平三個(gè)層次。其中生物體水平實(shí)驗材料有魚(yú)類(lèi)、無(wú)脊椎生物、植物等，具有可靠性強、使用廣泛、有歷史數據、能表達出水樣中實(shí)際毒性的優(yōu)點(diǎn)，但是對試驗生物的種系及體重要求苛刻、假陽(yáng)性高，也不利于實(shí)現現場(chǎng)監測。而分子水平的材料主要如 DNA、P450等，這種方法能較為準確的反應某類(lèi)毒性效應，但由于具有一定的選擇性而不利于總毒性表征。隨著(zhù)環(huán)境微生物學(xué)的發(fā)展，研究者多采用微生物（如發(fā)光細菌、硝化細菌、活性污泥等）作為生物敏感物質(zhì)，分析水樣毒性。其中發(fā)光細菌因為其較高的靈敏度和操作的簡(jiǎn)便性，適合用于在線(xiàn)分析應用領(lǐng)域。

目前，國內外主要的生物毒性分析方法有發(fā)光菌急性毒性測試法、大型蚤急性毒性測試法、藻類(lèi)毒性測試法及魚(yú)類(lèi)急、慢性毒性測試方法。目前，發(fā)光細菌毒性測試( LBT)因其具有快速、簡(jiǎn)便、靈敏和低廉等特點(diǎn)而備受關(guān)注，如加拿大、法國、德國、美國等國家及標準化組織ISO已將發(fā)光細菌方法作為標準的毒性測試方法。此方法在重金屬、農藥、殺蟲(chóng)劑、抗生素及食品添加劑等環(huán)境污染及安全監測相關(guān)領(lǐng)域也有大量的應用性研究。目前應用的發(fā)光菌主要有明亮發(fā)光桿菌（Photosbacterium.Phosphoreum）、鰒魚(yú)發(fā)光桿菌（Photosbacterium. 1eiognathi）、費舍爾弧菌（Vibrio. fischeri）、青?；【╒ibrio. qinghaiensis）?；诓煌N的測試體系( 包括鹽度、緩沖體系、反應時(shí)間) 存在差別，對不同毒性化合物的毒性靈敏度及測試原理也有一定差異，各有優(yōu)劣，目前對不同發(fā)光系統測試性能缺少對比研究。

發(fā)光菌毒性試驗是近年來(lái)國內外在生物急性毒性和遺傳毒性監測方面的研究成果。國外從六十年代中期開(kāi)始研究用發(fā)光細菌監測環(huán)境污染，美國貝克曼儀器公司開(kāi)發(fā)了Microtox 技術(shù)，并研制了實(shí)驗室分析用測試儀器和配套試劑（費?；【?。我國在九十年代也把發(fā)光細菌法列入國家標準（GT/T15441－1995）。上述方法均采用發(fā)光細菌的相對發(fā)光強度進(jìn)行檢驗，測量過(guò)程需人工配制一系列空白溶液和標準溶液，操作復雜、耗時(shí)和繁瑣。為了實(shí)現水源水和污水水質(zhì)的在線(xiàn)監測與管理，研究單位和相關(guān)企業(yè)先后開(kāi)發(fā)了一系列基于發(fā)光細菌的在線(xiàn)分析設備。

本項目是在整個(gè)研究組前期積累的課題背景下，以生物試驗中的發(fā)光細菌毒性檢測法為基礎，結合現代光電檢測技術(shù)和虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)系統運行控制參數的優(yōu)化，進(jìn)行發(fā)光細菌的分批式和連續式培養的綜合研究，實(shí)現對水質(zhì)毒性的在線(xiàn)監測功能。項目目標是優(yōu)化原理機的各項工藝參數、開(kāi)發(fā)性能完善的樣機，主要通過(guò)研究各種優(yōu)選試驗菌種的培養、生長(cháng)機制、生長(cháng)抑制動(dòng)力學(xué)、活性控制等來(lái)改善儀器的運行模式，通過(guò)開(kāi)發(fā)設計水樣采集和預處理套件等附加裝置來(lái)提升儀器的運行性能，終用大量的模擬試驗和現場(chǎng)試驗進(jìn)行驗證性?xún)?yōu)化。