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生物与新医药技术

水环境是自然界最重要的环境之一。随着人类社会的发展,水体污染对人类及其他生物体的生命健康构成了威胁。水体污染可以分为单一污染和复合污染。国内外学者对于水体单一污染的研究较多,但对于水体复合污染的研究较少。水环境复合污染是一类常见的水体污染。该类型污染较为复杂,内部存在大量的非线性关系,从而导致水体复合污染的研究难度较大,研究范围较窄。本文研究制备一种基于高通量方法的环境毒理检测芯片。该生物化学芯片旨在研究混合污水的急性生物毒性及其评价。

1.通过化学打印技术制作生物化学芯片。该芯片主要用作记录混合污水的内部信息及其急性生物毒性效应。通过混合污水对生物化学扰动体系的扰动反应结果,进行信息记录。化学打印机按照设计图将试剂打印在载体上,从而构建了扰动体系。其中试剂包括显色剂、酶、底物、激活剂、抑制剂以及解毒剂。打印机按照设计图将标准毒物打印在扰动体系上,从而建立混合污水急性生物毒性的数据库。根据试验结果分析而得,生物化学芯片可以成功记录混合污水的内部复杂化学信息,同时也可以记录污水的急性生物毒性效应。2.通过化学打印技术制作分类学习标签。通过混合污水对发光细菌的发光抑制率对污水的毒性进行分级,进而对生物化学芯片进行分类。使用化学打印机构建发光体系。在发光体系达到最佳发光强度时,打印混合毒物。混合毒物与生物化学芯片中使用的毒物完全一致。生物化学芯片与发光体系的单元是一一对应的关系。因此,根据混合污水对发光细菌的发光抑制率,对污水的毒性进行分级,同时可以对生物化学芯片进行分类。试验结果表明,根据发光细菌的发光抑制率,可以制作对混合污水的急性生物毒性的分类学习标签。3.构建神经网络。

高金红 副研究员 博士生导师 陕西师范大学

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