环境毒理学是利用毒理学方法研究环境污染物,特别是空气、水和土壤中已存在的或即将进入的有毒化学物质及其在环境中的转化产物对生物有机体,尤其是对人体的损害作用及其机理的科学。
不同的研究内容有其相应的研究方法,而不同的研究方法需要用到不同的工具,其中仪器是一类重要工具。本专题主要展示环境毒理学的技术分类及仪器需求。
在环境毒理学研究中,仪器设备主要用于环境污染物含量分析、污染物结构分析、反应动力学分析、毒理实验等。
环境污染物含量分析。主要是分析不同环境介质,如空气、水质、土壤、沉积物、生物样品等,中可能对生态环境或者人体产生危害的物质的含量,根据物质的化学性质、含量以及受干扰情况的不同,需要不同的分析仪器。目前的仪器种类有离子色谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪、气质联用仪、液质联用仪、高分辨气质联用仪、全二维气质联用仪、飞行时间质谱仪、磁质谱仪、ICP-MS、紫外/可见分光光度计等。
污染物结构分析。由于环境介质的复杂性以及化学品种类的多样性,并非所有污染物质都是确定的,很多时候需要一定的技术手段来确定物质结构,从而确定污染物种类;而且在环境介质中,污染物会发生各种反应,从而产生新的物质。结构分析的常用设备包括拉曼光谱仪、激光共聚焦显微镜、扫描电镜、荧光显微镜等。核磁共振、电子自旋共振波谱仪等。
反应动力学分析。在污染物归趋以及降解研究中,反应动力学是重要的研究内容。目前的常用设备包括快速动力学停留光谱仪、傅里叶变换表面等离子共振检测仪等。
毒理实验。毒理实验一般是利用动物实验来研究污染物质对人体可能产生的危害的一种研究,危害评估一般分为组织水平、细胞水平、分子水平等,目前常用设备包括离心机、流式细胞仪、PCR仪、蛋白质纯化系统、活细胞成像分析仪、活体成像系统、酶标仪、蛋白质测序仪、凝胶成像系统、组织细胞定量分析系统等。
环境毒理学的研究多在大学和科研院所,为做出更好的成果,各科研机构均采购了大量的仪器设备。仪器信息网整理了目前环境毒理学研究机构公开的主要仪器设备种类。
仪器种类 | 仪器名称 |
色谱仪 | 气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪 |
质谱仪 | 气相色谱-质谱联用仪、高分辨气相色谱质谱联用仪、全二维气相色谱-飞行时间质谱仪、四级杆串联飞行时间质谱仪、液质联用仪、傅里叶变换离子回旋共振质谱仪、磁质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪、热重-质谱联用仪 |
光谱仪 | 紫外/可见分光光度计、原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、激光共聚焦拉曼光谱仪、快速动力学停留光谱仪、X射线荧光光谱仪 |
显微镜 | 激光共聚焦显微镜、扫描电镜、荧光显微镜 |
生物学仪器 | 离心机、流式细胞仪、PCR仪、蛋白质纯化系统、活细胞成像分析仪、活体成像系统、酶标仪、蛋白质测序仪、凝胶成像系统、组织细胞定量分析系统 |
波谱仪 | NMR(核磁共振)、ESR(电子自旋共振波谱仪) |
其他 | 傅里叶变换表面等离子共振检测仪、场流分离仪 |
除此之外,为了站在研究前列,某些研究机构还会采购市场上某些仪器厂商研发的最新类型的产品,而一般这种仪器单价较高,很长一段时间内难以出现替代品。
环境毒理学中使用的更多仪器设备,欢迎大家补充交流
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