北大利用大鼠實時監(jiān)測空氣污染，已在北京等城市試點
【谷騰環(huán)保網(wǎng)訊】北京大學(xué)近日發(fā)布的一項科研成果讓實時評估空氣污染的健康危害成為現(xiàn)實——北大環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授要茂盛團隊研發(fā)了基于大鼠活體傳感的實時在線監(jiān)測空氣污染健康效應(yīng)系統(tǒng)，通過監(jiān)測大鼠呼出氣標志物，實現(xiàn)了空氣污染的實時監(jiān)測與顯示。該成果已在全國應(yīng)用。
團隊研發(fā)的監(jiān)測系統(tǒng)包含活體大鼠、大鼠呼出氣標志物監(jiān)測裝置以及網(wǎng)絡(luò)顯示系統(tǒng)。實驗中，團隊將一部分大鼠暴露在9種不同種類的室外污染空氣中，另一部分大鼠放置在實驗室控制的臭氧環(huán)境中，暴露時間均為2小時。其中，科研人員使用集成式呼出氣陣列傳感器，監(jiān)測污染空氣環(huán)境中大鼠呼出的氣體標志物在污染空氣暴露前后的變化，分析呼出氣體中揮發(fā)性有機物的增減。
同時，對放置在實驗室臭氧中的大鼠進行靜脈采血，檢測炎癥及氧化應(yīng)激血液生物標志物。結(jié)果顯示，大鼠呼吸潔凈空氣時所產(chǎn)生的呼出氣標志物改變不顯著，而呼吸污染空氣時多種標志物會發(fā)生重要變化，這與污染物濃度具有相關(guān)性。不同濃度的臭氧也改變了大鼠呼出氣中的多種氣體生物標志物含量。要茂盛表示，該研究首次揭示了大鼠呼出氣中的多種無機和有機氣體生物標志物，會在暴露于真實環(huán)境污染空氣后發(fā)生快速而顯著的改變。
相比于傳統(tǒng)的基于血液和組織的毒理學(xué)分析方法，北大團隊成果的優(yōu)勢在于對呼出氣體實現(xiàn)了簡便、無創(chuàng)、低成本的分析，并且能提供多維度、高分辨率的健康效應(yīng)信息。除城市空氣污染監(jiān)測外，該成果也能應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校、地鐵、海關(guān)等高風(fēng)險場所，以及生化反恐事件中的空氣生物安全預(yù)警保障。
目前，研發(fā)團隊已經(jīng)與國內(nèi)12所大學(xué)建立合作，分別在北京、太原、呼和浩特、西安、蘭州、鄭州、南京、杭州、長沙、成都、昆明、貴陽試點應(yīng)用了監(jiān)測系統(tǒng)。通過大鼠原位暴露、呼出氣自動采集、傳感陣列分析和網(wǎng)絡(luò)傳輸顯示，該系統(tǒng)可以實時、同步、在線觀測到不同城市24小時的大氣污染健康效應(yīng)，實現(xiàn)對污染事件的快速預(yù)警和不同地區(qū)空氣污染差異的有效區(qū)分，為大氣污染的精準防控提供了新的技術(shù)支撐。
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