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新发现:氧化石墨烯可以充当鱼类有机污染物的载体

2021-07-01 04:57:08

UPV/EHU的CBET研究小组和波尔多大学共同进行的研究(“Uptake and effects of graphene oxide nanomaterials alone and in combination with polycyclic aromatic hydrocarbons in zebrafish”)表明,石墨烯氧化物纳米材料单独和结合多环芳烃,对鱼类构成潜在的毒性来源,但浓度高于目前预期的环境水平。在研究中使用的条件下,还没有检测到高毒性,尽管已经观察到某些生物标记物的变化。

石墨烯是一种由碳组成的二维纳米材料,由单层密实的碳原子组成。石墨烯具有高的机械强度和显著的电学和热学性能,这意味着它在电子、生物、化学、磁传感器、光电探测器和能源存储和发电等领域具有广泛的应用前景。

由于其潜在的应用,石墨烯产量预计在未来几年将显著增加,但由于其市场占有率较低,以及分析其影响的局限性,目前关于生态系统中石墨烯纳米材料浓度的信息很少。

由于石墨烯的表面特性,一旦进入水生环境,石墨烯可以作为多环芳香烃等有机污染物的载体进入水生生物。因此,CBET(环境毒理学细胞生物学)研究组不仅评估了氧化石墨烯吸附多环芳香烃的能力,还评估了氧化石墨烯单独以及与某些多环芳香烃结合对胚胎和成年斑马鱼的毒性。该研究是与波尔多大学合作进行的。

研究结果表明,氧化石墨烯可以将多环芳烃(通过一种特洛伊木马效应)带入斑马鱼体内,并产生亚致死效应。在我们采用的条件下,毒性效应不是很大,没有鱼或胚胎死亡,但在一些生物标记中,我们检测到的影响让我们警惕,UPV/EHU的CBET组的一位博士说。

首先,他们发现,在高浓度环境下,胚胎可能会出现畸形,这意味着在较长时间和较高浓度的环境下,可能会诞生无法存活的动物,奥比亚解释说,其次,这项研究证实,从长远来看,在为期三周的曝光期间,酶乙酰胆碱酯酶,减缓紧张刺激,在所有的鱼被抑制,所以尽管不使用非常高的浓度,我们看到随着曝光时间的增加,神经毒性效应开始出现。

我们使用了特定的浓度和时间段,但我们不知道从现在起这些浓度在自然界中将如何演变,也不知道它们对其他污染物可能产生的影响。结果告诉我们,目前环境中可能存在的浓度不是很危险,但我们必须小心:我们不知道在较长时间的接触中,这些低浓度可能会产生什么影响。所得结果与实验条件有关。我们通常不会在环境中单独遇到石墨烯;除了石墨烯,还有许多其他污染物也会影响动物……我们需要同时考虑所有这些因素。

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