评估细胞表面提取方法,以改善银纳米粒子生物积累的评估
Arin Kantarciyan1, Inés Segovia-Campos1, Vera I Slaveykova1
1University of Geneva, Faculty of Sciences, Department F.-A. Forel for Environmental and Aquatic Sciences, Environmental Biogeochemistry and Ecotoxicology, Bvd Carl-Vogt 66, 1211 Geneva, Switzerland.
Aquatic toxicology (Amsterdam, Netherlands)
|April 9, 2025
概括
开发新的方法来测量浮游植物中的白银是至关重要的. 这项研究优化了对银离子和银纳米颗粒的基于联体的提取,改善了生物积累评估.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 环境化学环境化学
- 生态毒理学 生态毒理学
背景情况:
- 精确量化植物中的生物积聚银 (Ag) 对于了解其环境命运和生态影响至关重要.
- 现有的区分表面结合和内化Ag的方法,特别是从银纳米粒子 (AgNPs) 区分,是有限的.
- 植物浮游生物物种,如Chlamydomonas reinhardtii和Cyclotella meneghiniana是主要的初级生产者和水生生态毒性研究的重要模型.
研究的目的:
- 开发和优化有效的方法,从暴露在银离子 (Ag+) 或AgNP的植物浮游植物中提取吸附和内化银.
- 评估Ag提取中的各种生物相关联体和氧化剂的疗效.
- 评估提取剂对AgNP稳定性和微藻细胞完整性的影响.
主要方法:
- 测试的配体 (l-histidine,l-glutamine,l-cysteine,d-penicillamine) 用于从暴露于Ag+的植物浮游生物中进行Ag+吸附.
- 优化了连接物度和接触时间,以实现高效的Ag+提取.
- 开发了AgNPs的顺序提取协议,涉及使用过氧化 (H2O2) 的细胞再悬浮和氧化溶解.
- 研究了提取剂对AgNP稳定性和微藻膜完整性的影响.
主要成果:
- D-penicillamine和l-cysteine在从Ag+处理的细胞中脱离Ag+方面表现出很高的效率,在1mmolL-1联体和5分钟接触时间的最佳条件下.
- 在无Ag介质中的两个连续复悬浮有效地去除了松散结合的AgNP.
- H2O2 (0.5毫摩尔L-1) 和l-氨酸或d-氨酸 (1毫摩尔L-1) 的组合有效地从暴露于AgNP的植物浮游生物细胞壁中去除了Ag.
- 提取剂通常不会伤害未暴露的细胞,但H2O2会在暴露于AgNP的藻中引起轻微的膜损伤.
- 与l-histidine,d-penicillamine和H2O2.2.一起观察到AgNP的溶解.
结论:
- 优化了基于连接体的提取方法,可以更好地评估植物浮游生物中的Ag吸附和内化.
- 一个连续的提取协议结合物理去除和氧化溶解对AgNPs是有效的.
- 为了在植物浮游生物中进行准确的Ag生物积累研究,需要特定物种的提取方法.
- 这些发现为开发银纳米粒子生态毒理学评估的标准化协议提供了关键的见解.
