在俄羅斯科學(xué)基金會支持下，俄科院西伯利亞分院克拉斯諾亞爾斯克科學(xué)中心和西伯利亞聯(lián)邦大學(xué)的科學(xué)家組成的團隊開發(fā)出一種生物發(fā)光酶測試系統(tǒng)，用于評估碳納米材料的毒性。該系統(tǒng)具有簡單、快速、靈敏度高的特點。
納米技術(shù)的發(fā)展使得納米材料被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。當前，人工制造的納米顆粒多以碳為基礎(chǔ)，主要用于藥品、化妝品和食品的工業(yè)生產(chǎn)，并且其應(yīng)用范圍還在逐年拓寬。預(yù)計到2025年，全球碳納米管市場容量將達14.5萬噸，可實際應(yīng)用于所有技術(shù)領(lǐng)域。
新材料對于人和生物是否安全，總是會引起擔(dān)憂。目前先進的手段是使用各種生物試劑來判斷工業(yè)用新材料的潛在風(fēng)險。納米材料的毒性作用可能與其對生物分子的影響有關(guān)。例如，通過與細胞組分結(jié)合，納米粒子可以抑制酶活性，甚至導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子完全失活。
俄羅斯專家團隊提出使用生物發(fā)光試劑“Enzymolum”（發(fā)光酵素）來測試納米材料的毒性。Enzymolum是從海洋發(fā)光細菌中提取的獨特的多分子酶系統(tǒng)，其發(fā)光強度能隨各種添加劑的作用而變化?？茖W(xué)家對一些商用納米材料（如各種碳納米管和富勒烯）進行了測試，發(fā)現(xiàn)多壁納米管對試劑發(fā)光的抑制反應(yīng)最為明顯。
值得指出的是，只有在納米材料的含量超過其在環(huán)境中的正常含量時，試劑才會出現(xiàn)變化。然而，隨著納米材料應(yīng)用的增多，其在自然環(huán)境中的含量也會增加。
據(jù)介紹，該團隊致力于Enzymolum測試系統(tǒng)的研發(fā)已達十年之久，使之成為一種易于使用的技術(shù)。其試劑是附著酶的干燥試片，每個試片可用于執(zhí)行一次測量。試劑可以長時間存儲不失效?；炦^程只需2-3分鐘，之后觀察樣品溶液是否會影響生物材料發(fā)光，便可分析確定其潛在毒性。Enzymolum系統(tǒng)已通過了在環(huán)境中快速檢測有毒物質(zhì)如重金屬或農(nóng)藥的能力測試，預(yù)計將在各領(lǐng)域得到更廣泛應(yīng)用。
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