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微核技术在环境监测中的应用概况

北极星环保网来源:《山东工业技术》孙鹏飞2017/3/24 14:02:20我要投稿
所属行业: 环境监测  关键词:微核技术 环境检测 水污染检测

北极星环保网讯:摘要:环境问题使得环境监测工作越加重要,微核技术可以在相关工作中发挥出重要作用,应该对其大力应用。本文主要以微核检测技术概述作为出发点,从紫露草四分体微核技术和蚕豆根尖微核技术两方面分析了微核技术在环境检测中的应用。并探讨了微核技术应用环境检测中的注意事项,以期为促进我国微核技术的发展提供一些参考和意见。

关键词:微核;环境检测;应用

现阶段,微核技术主要应用于药物筛选、肿瘤防治和环境检测等多种领域,其应用范围较广。无论是国内还是国外诸多国家和机构,已将微核技术作为一种诱变试验的标准检测方法。

1微核检测技术概述

微核检测技术是一项实用而有效的试验技术,主要应用于环境检测领域,无论是国内还是国外,将微核检测技术作为检测水环境生物的标准性方法。除此之外,还可以将其应用于水体的致突变性检测领域。

所谓微核是指生物遭受环境因素的影响之后,其染色体结构会逐渐发生改变,形状和颜色都会随之发生变化。细胞分裂后期,无着丝粒断片或滞后染色体不能向细胞的两极运动,而是残留在细胞中央的赤道板附近。微核可以检测环境的污染程度,其测量单位为频率。

微核技术主要应用于细胞水平上的遗传毒性研究和微核进行环境污染检测这两方面。前者主要是通过微核试验展开药物分析与研究,主要成果应用于医学领域。后者主要是采用植物微核技术检测环境的污染程度,所用的材料主要包括紫露草、蚕豆、洋葱等。

2微核技术在环境检测中的应用

2.1紫露草四分体微核技术

美国科学家以紫露草作为原料,借助特殊工具处理致癌物质之后,可以观察到乙烷气体处理之后会诱发小孢子。这是产生微核的主要过程。依据实验结果表明,微核数量的多少与乙烷气体的浓度息息相关,且呈正相关关系。这就初步验证了紫露草微核检测系统的功能与作用。表明该技术可用于室内空气质量的检测。随着科学技术的不断进步,微核技术逐渐被应用于环境检测领域,用于检测水分的污染频率。

2.2蚕豆根尖微核技术

该技术建立在紫露草分体微核技术基础之上,属于一种生物短期检测方法,是国内国外应用较为普遍的一种环境检测模式。该技术被提出之前,不少科学家将其拥有检测X-射线、丝裂霉素C等,用于检测淡水污染诱变剂损伤的微核效应,从而建立了诱变剂检测系统。该系统能够快速获取相关遗传信息,对致突变物的敏感度较高,可直接用于水污染的检测。

相较于紫露草四分体微核技术而言,该技术具有以下优势:其一,实验周期短。其主要材料是根尖细胞,实验时间大约在2周,且不受其他因素的制约,可以选择在任何时间展开实验分析。紫露草微核技术的试验材料以减速分裂四分体孢子为主,其实验时间受限制,一般适合于百花齐放的春季。

其二,成本低,操作简单,对设备的技术性要求不高,易于推广。对于材料的培养而言,只需要将蚕豆放置在培养皿中,温度常温即可。紫露草需要借助专用配载。为纯化遗传性,需要采用无形繁殖。且为确保枝条更加粗壮,需要专业的栽培技术和管理经验作为支撑。

其三,对温度和溶液的PH值要求不高。其四,易于掌握细胞分裂时间。紫露草的制片时间需要严格控制在四分体时期,否则会影响结果的准确性。其五,真实有效的反映遗传物质的损伤效应。蚕豆微核检修系统的应用范围较广,可用于检测致突变物、致癌物。

3注意事项

利用微核技术展开水污染检测虽然具有较大的优势,但是依然存在一些问题,需要结合问题源提出具体的解决措施。

对环境致突变物所引起的染色体畸变定性反应结论而言,无论是植物还是动物,存在一致性。这就说明植物细胞微核检测系统既可以检测植物致癌物质,又可以检测动物致癌物质。相较于专门的动物细胞微核检测系统而言,植物细胞微核检测系统具有经济成本低、操作便利等优势。

但是植物细胞和动物细胞之间存在差异性,其显著差异表现在细胞周期不同、诱变剂进入靶分子的方法不同、生化代谢不同,因此最终会影响污染物致癌性试验结果。因此,借助植物微核技术展开物质致癌性时,应与其他测试系统相结合,从而提高试验结果的准确性、扩大微核技术的应用范围。

由于各种生物细胞不同,对污染物的反应不同,同一种生物不同品系对污染物的反应情况不同。因此,要想建立一个标准检测系统的难度系数较大。除此之外,微核的产生是生物对环境的致癌,致畸变物的综合反映。

这就表明生物中存在致癌物或者致畸变物,但是并不能有效分析出致癌物的种类,也无法计算致癌物或者致畸变物的数量,对其分析结果并不清晰。这就需要借助其他手段加以完善,比如化学物质检测系统的建立。某些植物对污染物比较敏感,假设在污染比较严重的情况下展开微核技术检测,不仅会大大降低微核率,还会导致检测结果出现误差,无法真实有效反映污染状况。因此,需要进一步完善和发展微核检测系统。

4结束语

微核技术主要应用于细胞水平上的遗传毒性研究和微核进行环境污染检测这两方面。相较于紫露草微核检测技术而言,蚕豆根尖细胞微核技术具有实验操作简单、易于推广、易于掌握等多种优势,因此在环境检测中应用较为广泛。

无论是植物细胞还是动物细胞的致癌检测,都可以借助微核技术。但是在应用过程中,应注重微核技术与其他化学物质检测系统的结合,并针对各種生物对污染物反应时间的不同,健全和完善污染检测系统,进而推动我国微核技术的发展。

参考文献:

[1]郭辰,吕占禄,钱岩等.微核实验在环境健康综合监测中的应用[J].应用与环境生物学报,2015(04):590-595.

[2]李前博,蒲磊,李桂芳.应用蚕豆根尖细胞微核技术对污水遗传毒性的研究[J].黑龙江畜牧兽医,2015(01):202-204+221.

[3]王兆群,丁长春,刘斌等.蚕豆根尖微核技术在工业废水遗传毒性监测中的应用[J].仪器仪表与分析监测,2016(04):45-46.

作者简介:孙鹏飞(1993-),男,黑龙江富锦人,本科在读,研究方向:核工程与核技术。

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