2016年12月4日
一种用于检测水样(包括处理后的废水中和地表受纳水)有机提取物内分泌活性的方案,已通过商业可得的分裂阻滞法(“冻融”法)进行改良。 体外 转录激活生物测定
本标准化流程的总体目标是利用市售的基于受体的细胞检测方法,对水样中的内分泌活性化学物质进行筛查。该方法有助于回答水质监测领域中的关键问题,例如,样品中是否确实存在内分泌活性化学物质?该技术的主要优势在于,与当前的化学分析方法相比,能够更快地检测一类内分泌活性化合物。
该技术有助于诊断由内分泌干扰物引起的水质问题。该方法可揭示水中的污染物,也可应用于其他环境基质,如沉积物和组织。通常,初次接触该技术的人员可能会遇到困难,因为其在使用移液技术时需要极高的精确度。
开始此实验步骤时,按照文本方案中的说明,使用特定检测培养基和参比化学物质的储备溶液制备水样。将特定检测培养基于4°C条件下保存,以实现长期储存。接下来,在无菌离心管中,向285微升检测培养基中加入15微升相应的参比化学物质储备液。
用移液器上下吹打混匀样品。然后,向另外八个试管中各加入200微升含5% DMSO的检测培养基。从第一管中转移100微升等分试样至第二管,开始进行三倍梯度稀释。
用移液器将二号管中的稀释样品充分混匀。然后,从二号管中转移100 µL等分试样至三号管。对每支试管重复此操作。
然后,通过将10微升DMSO加入190微升检测培养基中,制备溶剂对照样品。接着,收集并标记四个新离心管。向第一个管中加入95微升检测培养基。
然后,加入5 µL水提取物并充分混匀。向其余三个试管中各加入50 µL含5% DMSO的检测培养基。随后,通过将50 µL溶液从一个试管转移至下一个试管,进行两倍稀释。
从液氮罐中取出一管处于ER或GR分裂阻滞状态的细胞。将细胞管放入37摄氏度水浴中,轻轻振荡两分钟,快速解冻。然后用70%乙醇对细胞管进行去污染处理。
将其置于二级生物安全柜中。采用无菌技术打开小瓶,将细胞转移至10毫升培养基中。在200 × g条件下离心5分钟。
离心完成后,使用无菌玻璃移液管吸除上清液。然后,将细胞沉淀重悬于6 mL的检测培养基中。取5 µL细胞悬液与5 µL活体染色液混合。
然后,取一份等分试样加入计数室中。使用光学显微镜或自动细胞计数器对活细胞数量进行计数。随后,估算细胞悬液中活细胞的密度。
必要时进行稀释,以获得每毫升检测培养基中550,000个活细胞的终浓度。首先设计一个板式布局,包括九点检测特异性校准曲线、质量保证/质量控制(QA/QC)样本,以及每种水提取物的多个稀释度。向无细胞的复孔对照孔中加入90 µL检测培养基。
将细胞悬液倒入无菌的移液槽中。然后,使用多通道移液器向其他孔中加入90 µL细胞悬液。向相应的孔中加入10 µL稀释后的样品。
用盖子盖住培养板,然后将培养板置于37摄氏度、5% CO2的培养箱中孵育16小时。孵育结束后,让培养板恢复至室温。
随后的步骤应在无直射光条件下进行。根据制造商说明书配制6×上样缓冲液。然后,向每个孔中加入20 µL上样缓冲液。
每孔加入10 µL细胞活力试剂,以评估稀释水提取物的细胞毒性。用铝箔封板膜密封培养板,然后在室温下避光孵育两小时。
孵育完成后,将酶标板放入具备底部读数功能的微孔板读数仪中。按照文本方案中所述方法测定荧光并分析数据。本研究中分析了四个经处理的城市废水排放口的24小时混合样品、六个采自美国南加州淡水系统的地表水瞬时样品,以及一个由超纯水组成的现场空白样品。
在10个代表性水样中,有7个检测到雌激素受体(ER)活性,4个检测到糖皮质激素受体(GR)活性。雌激素受体和糖皮质激素受体检测的质控/质保性能指南可在此处查看。细胞毒性及样品精密度的研究结果均远在可接受标准范围内,证实了水样检测结果的有效性。
在二级出水中检测到最高的生物测定当量浓度,而三级出水的糖皮质激素受体(GR)活性则低于生物测定的检出限。同样,大多数地表水样品未检测到高于检出限的GR活性,其雌激素受体(ER)活性水平也远低于二级出水。大多数污水处理厂出水样品在雌激素受体(ER)和糖皮质激素受体(GR)生物测定中均表现出高于检出限的剂量反应。
此处展示了这些样品的平均蓝色/绿色荧光比值相对于富集因子的代表性结果。如果操作得当,该技术可在 24 小时内完成。在实施过程中,遵循所有质量保证/质量控制(QA/QC)指南至关重要。
该技术为管理者探索水中内分泌干扰物监测的替代方法铺平了道路。请注意,叠氮化钠具有潜在危险性,操作时应采取预防措施,例如在通风良好的通风橱中进行操作。
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本文介绍了一种利用基于受体的细胞检测法对水样中内分泌活性化学物质进行标准化筛查的方案。该方法旨在通过比传统化学方法更高效地识别内分泌干扰物的存在,从而提升水质监测水平。
使用市售细胞系的标准化体外转录激活生物测定法,可对环境水样中的内分泌活性进行快速、定量的筛选。该方法满足了环境毒理学研究中对内分泌干扰物进行可靠、可重复检测的需求,有助于早期识别危害并从作用机制层面降低风险。采用经过验证且操作简便的实验方案,可提高预测的可信度,为水质监测和环境风险评估中的决策提供支持。
该方案融入了从早期发现到筛选及转化风险评估的环境毒理学研究流程,支持基于假设和基于监测的两种工作流程。