便携生物毒性仪

污染物之间的毒性效应往往具有加和、协同、拮抗等作用，常规理化参数监测项目单一，难以评估。通过生物综合毒性检测能监测未被检测的污染物的潜在的毒性效应，可以有效反应污染物对人体健康、环境生态系统的综合影响。因此，在供水安全、预警突发环境污染事件场景和公共卫生事件中，生物毒性在水质安全保卫中发挥着重要的作用。急性毒性检测根据选取受试生物不同，分为鱼类急性毒性测试法、浮游生物急性毒性测试法和微生物急性毒性测试法。前 2 种方法工作量大，测试时间长，不适于大批量水样的快速检测，发光细菌法因其检测速度快、自动化程度高、人为错误少等优点得到广泛应用。早在 20世纪 70 年代末，国外科学家就已从海鱼体表分离出了发光细菌用于检测水体的生物毒性，90年代德国与欧盟均颁布了应用发光细菌检测水质急性毒性的标准方法，而我国于 1995 年颁布实施了《水质 急性毒性的测定 发光细菌法》（GB/T15441-1995），现该法是我国水质急性毒性快速检测的重要方法。通过建立污染水体作用剂量与毒性效应之间的关系，可以将损害程度量化，直观地反映污染水体对生物种群的影响，提供环境污染预警，更好地指导环境污染防治。因而水质急性毒性检测已经逐步成为评价水质污染地重要手段之一。浙江省某环监站担任着省内环境安全和保证供水系统安全的重任，需要对水质综合毒性指标能进行快速检测的能力，经过与国家标准方法的对比，认为 TX1315 便携式生物毒性分析仪可以胜任毒性检测的需求，并且可以针对突发事故进行现场检测。

2020年疫情期间，生态环境部明确要求：做好地表水环境质量监测，加强饮用水水源地水质预警监测，增加生物毒性等疫情防控特征指标监测，加强应急监测物资储备。为了更好的推进监 测预警体系建设 ,提升环境应急和监测预警能力。各地方科研机积极开展并推进水质生物毒性分析技术的研究和应用。

新型冠状病毒感染肺炎疫情牵动人心。2020年1月31日生态环境部印发的《应对新型冠状病毒感染肺炎疫情应急监测方案》中将生物毒性明确列为饮用水水源地疫情防控特征指标之一。本方案说明了如何将Modern Water Microtox® FX 和Deltatox II便携式毒性仪用于应用水应急监测中。

随着近代工业的发展，化学物质的使用日益增多，使人类赖以生存的水生生态系统受到了越来越严重的污染，而且突发性环境污染事故时有发生，如人为投毒、自然灾害引起的水质突变，尤其是石油化工原料、产成品及有毒有害危险品的生产、储存和运输过程中发生的事故对环境水体所造成的污染等。这就要求我们要快速地应对各种突发性环境污染事故，尽量减少各种经济损失或社会影响。几十年来，各种理化分析手段的灵敏度越来越高，大多数研究者都是关注单一污染物对生物体和生态系统的毒性效应，但是，环境中的生物体常常暴露于多组分污染物共存的混合体系中，而非简单的单一体系。混合物体系产生的毒性效应是所有组分污染物拮抗、叠加、协同或抑制作用的综合结果，即使混合物体系中的单一组分处于无毒性效应浓度时，该组分对混合物的总毒性效应仍有一定的贡献。因此，发展新的快速、准确评价各类污染物毒性的有效方法显得非常迫切和必要。本文在此主要对国内外最新的生物毒性监测技术进行研究和探讨。本文主要探讨国内外最新的两种生物毒性检测技术——细菌发光法及化学发光法，以及采用这两种技术的毒性仪特点。

生物（综合）毒性：将一种生物暴露于环境样品或有毒污染物中，观察生物效应（死亡、活动/生长抑制、畸变等）相较传统理化指标，如pH，COD，氨氮，总磷等：只反映样品中单种或单类污染物质浓度，无法测量水体中多种污染物之间的相互作用和综合效应，同时生物毒性指标是能够衡量水中所含有毒物质对人体影响的唯一必要参数。

食品包装的安全性是保障食品安全的重要环节之一。日前，格但斯克科技大学的一项研究表明具有低pH值的食品（例如储存在密封罐子中的食品）会对罐内的树脂衬里造成严重的破坏，导致包装材料和有毒化学物质迁移至食品中，而Modern Water的Microtox生物毒性检测技术可用于分析罐装食品的生物毒性强弱，无论是因为食物品质、pH还是温度的影响。

Microtox生物毒性测试技术可以应用于水基钻井液处理剂和钻井液体系的EC50值测试，为海洋钻井液排放提供了一种快速毒性检测手段。该技术操作方便、 测试时间短、 耗材少、 测量结果准确， 可应用于海上钻井液的生物毒性监测，为废弃钻井液处理和排放提供技术指导。

多环芳烃(PAHs) 为环境中广泛分布的重要污染物之一 ,因其潜在毒性、致癌性和致畸诱变作用[9 ],其环境污染的危害及风险评价已成为当今环境科学研究的重要课题[1 ,10 ] 。Microtox 技术(又称发光细菌毒性测试技术) 由于其高灵敏性 ,近年来在多环芳烃污染环境的毒性评价方面已被国外广泛应用[11 ,12 ],并被列为我国环境质量生物监测的国家标准[2 ,3 ] 。

利用发光细菌测定光损失，用生物急性毒性的检测原理，来判断水中的污染物毒性大小，成本低、一致性好、无二次污染输。可广泛应用于饮用水安全保障、湖泊流域水源地水质综合评价、重大水污染事件预警等领域。

成立于1912年的Landeswasserversorgung公司作为德国历史最悠久的长距离自来水供应商，充分了解水源环境中可能存在的有毒物质和其它污染物（下称有害物质）并将它们排除在饮用水之外对其而言非常重要。在检测有害物质方面，除了常规的化学、物理化学和微生物方法外，最近新的被称作“生物测试系统”的活性检测技术被引进，譬如采用发光细菌进行有毒物质的生物自发光检测，以及胆碱酯酶抑制剂的活性检测等。传统方法仅能对成分的化学性质进行分析，而生物测试则可以直接测定成分的活性强度。可测定的活性参数通常包括急性毒性（如导致消亡，发光抑制），慢性毒性（如生长抑制）和遗传毒性（如致突变）。生物自发光检测可测定有毒物质的急性毒性。生物测试系统的另一个优势在于对于未知活性物质的检测。对于已知的3万余种相关化学物质及其降解产物而言，采用物理化学方法每次进行某一类成分的检测显然力不从心，因为检出的物质只能是该分析方法有针对性所要检测的，并且是具有参照物质的。而生物测试系统的检测能力可以在一定范围内达到所有成分全部得到检测，因此对于复杂组分样品的风险评估而言，能够跨越即便采用种类繁多的化学分析也不能够充分覆盖的可检测范围。基于费氏弧菌的生物自发光显影检测是在废水分析中常用的试管法，其所测定的总活度是样品中各个活性组分活度之合，因此同时包括了成分间的拮抗作用和协同作用

捷克全球变化研究所与丹麦哥本哈根大学长期合作研究开发一种环境毒性物质如除草剂、重金属等的高通量生物标记筛选方法。他们使用高等植物的光自养细胞悬液，结合FluorCam叶绿素荧光成像系统、FMT150藻类培养与在线监测系统、AlgaeTron AG230藻类培养箱等仪器开展了大量相关研究。实验结果表明光自养细胞悬液结合FluorCam叶绿素荧光成像技术就是一种非常好的环境毒性生物标记。

该毒性测试方法具有快速、简便、费用低廉等特点，可测出水体中5000多种有毒有害物质。其准确性和可靠性与用标准小白鼠或鲤鱼来进行毒性实验的传统毒性实验方法的结果有显具的相关性，其灵敏度可与鱼类96h急性毒性试验相媲美。

随着社会的发展，水质生物毒性已经逐步成为评价水质污染的手段之一。本文主要综述国内外最先进的生物毒性检测技术----发光细菌法；并描述了全球最小巧轻便的生物毒性检测仪----LumiFox 2000的产品原理以及该仪器在实际中的应用。

Microtox 方法是用一种可发光海洋细菌作为该方法的测定生物。将细菌置于水样中，通常在5-15分钟后测定水样对生物的毒性。许多研究证实了 Microtox 是快速测定化合物和工业排泄物的急性毒性的一种有效方法。用这种方法得到的有效浓度值（EC50）与鱼和虾的大多数2天至4天的致死浓度值（LC50）基本在同一数量级，说明这种方法是快速检查这些有机体急性中毒的一种有用方法。

毒性噬菌体指在宿主菌体内复制增殖，产生许多子代噬菌体，并最终裂解细菌。毒性噬菌体的增殖方式是复制，其增殖过程经历吸附穿入、生物合成和成熟释放3个阶段。

目的 应用发光细菌法，选用 81.9%低毒性测试模式，分析饮用水的综合毒性。 方法 通过各种模拟实验，建立生活饮用水的模拟生物毒理性基线以及分析对发光菌试验的影响因素，说明在饮用水应急性毒性检测中的应用价值。 结果 建立某地区水质生物毒理性基线为-11.0% -18.4%, 作为水质综合毒性判断依据；发光菌发光影响因素实验表明，pH值、色度、浑浊度、余氯等因素对发光菌发光有抑制作用，需要在测试之前对水样进行预处理。 结论 通过建立生物 毒理性基线，发光细菌法可以快速地判定水样的毒性强弱，可作为监测水质突发性污染事故及水质突变的应急方法。

发光细菌法与其他传统的生物监测方法相比具有快速、简便、灵敏等特点，使其在水质以及环境评价中得到了广泛的应用。随着技术的发展，更先进的化学发光分析方法以其更快、更简便、灵敏等特点，将会在现场应急监测及长期本底监测的水质综合毒性分析中逐渐得到推广应用。总之，化学发光法与细菌发光法的结合，将会为环境监测提供更加全面、快速、精确的毒性分析，相信这两种测试方法在环境监测中将发挥更大的作用。更多精彩内容，请您下载后查看。

在存在或不存在免疫球蛋白 G 同种型特异性抗体的情况下，检测肿瘤细胞（作为靶细胞）对自然杀伤 (NK) 细胞活性（作为效应细胞）的反应，以确定能否使用 Agilent xCELLigence 系统研究细胞介导的细胞毒性（依赖于特异性抗体的细胞介导的细胞毒性 (ADCC)）。结果表明，在单层粘附肿瘤细胞上添加 NK 细胞悬液并未导致阻抗或细胞指数 (CI) 产生变化，因为 NK 细胞并不接触底层生物传感器。但是，这些非粘附 NK 细胞分泌的穿孔素和颗粒酶激活了 Caspase，导致肿瘤细胞凋亡。功能异常和垂死的肿瘤细胞脱离生物传感器，从而减少了生物传感器表面上存活和粘附的细胞数量。我们的发现为 Agilent xCELLigence 系统能够用于动态实时检测细胞介导的细胞毒性和特异性抗体的影响提供了令人信服的证据。

据报道，许多微观生理系统成功地模拟了器官微环境。然而，目前只有少数系统专注于实时生理监测，用于候选药物的临床前细胞毒性评估。本文中介绍一个多传感器肺癌芯片平台，用于基于跨上皮电阻抗（TEER）的候选药物细胞毒性评估。ITO电极的优异透明度允许使用3D打印数字显微镜对芯片上的细胞进行视觉监测，在此之前从未报道过。采用光学pH传感器在线监测培养基pH值。作为概念验证，将癌症NCI-H1437细胞培养在玻璃基微流控芯片上，实时获取生物传感器数据。然后使用TEER阻抗传感器实时监测不同浓度药物阿霉素（DOX）和多西他赛的毒性。根据细胞指数（CI）评估TEER阻抗响应，而在实验结束时进行活/死测定以比较细胞活力。细胞指数评估表明，阿霉素浓度的增加导致的细胞死亡率高于多西他赛。药物治疗期间还记录了pH反应和显微镜图像。本文中开发的平台是一个很有前途的工具，用于未来微观生理系统的新药化合物的细胞毒性评估和特殊药物的开发。

介绍：CyBi-SELMA（CyBio品牌，德国耶拿公司）半自动移液工作站以其体积小、操作界面友好、兼容96或384孔板的特点，在低通量液体处理操作中非常适用。由于便于放入组织培养生物安全柜中，此设备非常适合在基于细胞的研究实验中应用，例如培养基更换、化合物浓度梯度筛选。iPSC制备的心肌细胞（iCell Cardiomyocytes）被《科学家》网站评选为2010年度生命科学领域的十大创新产品。位于美国威斯康星州麦迪逊市的Cellular Dynamics International (CDI)公司的研究人员将人类纤维细胞诱导生成多功能干细胞(iPSC)后，进一步对iPSC细胞进行重编程获得了人类心肌细胞产品iCell Cardiomyocytes，该细胞显示了活的心脏典型的电生理特征。这是目前第一个商业化的人类干细胞分化细胞系。iCell Cardiomyocytes为研究人员提供了最方便的细胞类型进行相关的特异性研究。此产品的主要目的是用于药物发现。药物毒性是药物研发中的一个严重问题，是药物退出市场的第二大原因。如何使药物更安全，甚至保全生命，是药物研发领域的很大机遇。 Chris Kendrick-Parker还介绍说，CDI公司每天都会制造、销售出数十亿的心肌细胞产品，在全球顶尖的20家制药公司中已经有一半的公司都成为了CDI公司的客户。这类人心肌细胞具有广泛用途，包括用于药物活性成分的心脏毒性研究。这种检测中的移液操作包括梯度稀释、化合物添加、细胞液添加，都是乏味、耗时，并且受到不同操作者在技术水平、准确度、重现性差异的影响。本实验采用Promega公司的CellTiter-Glo® Luminescent Cell ViabilityAssay(CellTiter-Glo® 发光法细胞活力检测试剂盒)。是通过对ATP 进行定量测定来检测培养物中活细胞数目的一种均质检测方法。ATP是活细胞新陈代谢的一个指标。CellTiter-Glo® 检测试剂盒为多孔板而设计，是进行自动化高通量筛选(HTS)、细胞增殖和毒性分析的理想选择。均质检测步骤就是将单一试剂(CellTiter-Glo® 试剂) 直接加入含有血清的培养细胞中，无需洗涤细胞、去除培养基或进行多步加样操作。在384 孔板上，加入试剂并混合后，10分钟内，该系统可检测到的每个孔内的细胞数最低为15 个。CyBi-SELMA用于一系列化合物的心脏毒性研究实验。对于SELMA自动化设备相比人工移液的操作友好性、快速、数据一致性进行评估。

诱导多功能干细胞技术对我们研究神经元毒性是十分有用的，iPSCs可以大批量的展示成熟神经元的功能。如果将这种独特的生物学相关的细胞类型和高通量成像分析结合在一起，我们就可以快速的筛选出在引起神经元毒性中起主导作用的化合物并大大减少临床前研究和相关动物实验的成本。

原代肝细胞二维（2D）培养具有操作简单、费用低等优点，是目前体外药物代谢和毒性评估广泛使用的细胞模型。由于2D培养不能模拟体内微环境和细胞生长状态，2D细胞模型在组织结构、基因表达以及生物学特性等方面与体内细胞相去甚远。三维（3D）细胞培养可提供与体内相似的支架系统，创建与体内类似的生长环境，具有与来源组织十分接近的结构特征和功能特性。肝细胞3D培养模型必将在未来药物代谢、毒性评估以及疾病细胞模型中逐步取代2D肝细胞模型。

《GB 5085危险废物鉴别标准 毒性物质含量鉴别》规定了二十几项毒性元素物质限量值，由于固体废物种类多，样品基体复杂、元素种类多、含量范围宽，实验室方法存在样品处理、稀释、分析元素种类、仪器污染等挑战，难以快速定量分析各类固废毒性元素含量。传统的XRF需要标准样品进行定量分析，而固废的多样性使得依赖标准样品建立标准曲线几乎不可能。北京安科慧生推出完整应用方案：高灵敏度XRF重金属分析仪与快速基本参数法应对固废危废中有毒元素含量检测，样品处理简单，适用于各类固废样品，可以快速完成各类固废样品中毒性元素含量检测。

现场检测中，通过对水体进行发光细菌急性毒性检测，快速判定水体的综合毒性和污染量级，起到早期预警作用。文章介绍了DeltaTox 毒性仪及其工作原理和方法、毒性参照物实验和比对实验等内容。仪器通过高敏感度分析仪（光度计）测试发光细菌与水样混合后的光强度，并与空白实验的光强度比较，根据实验前后样本发光强度的变化得到光损失或光增益的百分比，该检测耗时短，操作简便，敏感度高，适用于现场检测或突发性污染事故的应急监测。

?基因毒性杂质检测是一项非常有挑战性的任务，药物中基因毒性杂质检测在灵敏度、选择性、待测物稳定性、基质复杂性等方面具有特殊性，因此在分析方法开发和选择上具有与常规药物杂质检测不同的特点。基于对制药行业杂质及有关物质分析方案长期、专业、深入地探索，安捷伦在第一时间推出了基因毒性杂质检测完整解决方案，开创了基因毒性杂质检测解决方案全面涵盖液相、气相、液质、气质、光谱、样品处理、分析方法选择、法规与CSV计算机系统认证的先河。安捷伦基因毒性杂质检测完整解决方案集成了多种仪器、软件和系统的使用以及大量的检测实例分享，包括磺酸酯类、芳香胺类、氨基甲酸酯类、氮亚硝胺类基因毒性杂质分析以及相关元素杂质分析。基因毒性杂质完整解决方案适用于多种场景与案例，是基因毒性杂质分析领域实用的参考工具，同时为解决行业挑战与热点问题提供了有效、及时的帮助。

在发育生物学和组织生物学中,3D细胞 球建模方式能够加快转化研究进程,因此 越来越受到人们的重视1-3。如何对3D样 本进行更高通量的定量分析成为了热门研 究课题。 在本实例中,MD公司建立并优化了一种 分析方法,能够对人类多能诱导干细胞来 源的3D肝细胞球进行共聚焦成像和毒性 评估

本文通过结合使用CF Imager与LI-6400XT两种仪器，探索臭氧（O3）对于叶片的急慢性毒性作用...

烷基磺酸，尤其是甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸，作为一类常用的烷化剂，在制药行业中常被用作烷基化试剂和催化剂，并在API的化学合成中用于纯化步骤。合成反应或再结晶步骤中任何残留醇的存在都可能导致形成磺酸的烷基酯。许多此类甲磺酸酯、苯磺酸酯或甲苯磺酸酯都被认为具有基因毒性，而其它酯类也可能存在基因毒性，因此需要在药物和药品中进行监测。本研究展示了通过简便的仪器设置及方法开发的工具，在快速正负切换的模式下，提高Xevo TQD的灵敏度，来加快基因毒性杂质的分析。

对药物杂质水平的控制是药物研发和生产的重要环节，其中基因毒性杂质的控制是当前杂质控制的热点。以缬沙坦为例，2019年2月FDA更新了ARBs中亚硝胺杂质可接受摄入量（AI）临时限值表。2019年1月，国家药典委员会发布《关于缬沙坦国家标准修订稿的公示（第二次）》，给出了NDMA和NDEA的GCMS检测方法和限度值。药品中基因毒性杂质检测在灵敏度、选择性、待测物稳定性、基质复杂性等方面具有特殊性和挑战性。岛津公司三重四极杆型气相色谱质谱联用仪GCMS-TQ8050 NX，其MRM采集模式完美解决药品基质复杂问题，完全满足FDA发布的AI临时限值要求和国家药典委员会发布的限值要求。

本文利用气相色谱质谱联用仪，建立了奥拉西坦原料药中两种酰卤类遗传毒性杂质氯乙酸甲酯与4-氯-3-羟基丁酸乙酯的检测方法。在20~1000 ng/mL浓度范围内，氯乙酸甲酯与4-氯-3-羟基丁酸乙酯线性关系良好，相关系数均在0.9997以上。取浓度为20 ng/mL的标准溶液连续进样7针，两种化合物峰面积重复性均在4%以下。加标实验中，以80 ng/g与160 ng/g为加标浓度，两种化合物平均回收率在91.4%~104.4 %之间。该方法灵敏度高、重复性好，可以为监控奥拉西坦原料药中的这两种酰卤类遗传毒性杂质提供可靠的检测方法。