Zetasizer Nano Series-chinese version2

Zetasizer Nano操作规程一、打开仪器电源，预热30分钟后方可进行测试。

二、打开电脑，双击桌面上的图标Zetasizer software打开软件。

三、检查软件右下角Nano图标确认仪器是否正确连接。

（软件打开后仪器上的指示灯从红绿相间状态变为绿色）四、点击主菜单中的File- New/Open以新建/打开测量文件Measurement File。

五、点击主菜单中的Measure开始测量样品。

Manual手动设置或打开SOP测量条件。

六、测量条件的设置1、Size的测量（1）点击Measurement type选择测量目的Sizer；（2）点击Sample输入样品名称Sample name和备注（Notes）；（3）点击Material选择所测样品；（4）点击Dispersant选择分散剂；（5）点击Temperature设定测试的温度及平衡时间；（6）点击Cell选择样品池类型（7）点击Measurement设定测试角度、测量次数（8）其他参数选择默认即可，点击Ok开始测试。

2、Zeta Potential的测量（1）点击Measurement type选择测量目的Zeta Potential；（2）点击Sample输入样品名称Sample name和备注（Notes）；（3）点击Material选择所测样品；（4）点击Dispersant选择分散剂；（5）点击General options，选择F(Ka)参数（极性溶液选择S，非极性选择H）（6）点击Temperature设定测试的温度及平衡时间；（7）点击Cell选择样品池类型（8）点击Measurement设定测试角度、测量次数（9）其他参数选择默认即可，点击Ok开始测试。

七、测量结束后关闭仪器及电脑。

Malvern Zetasizer Nano Series中文操作手冊德芮克國際股份有限公司台北總公司台北縣中和市連城路268號11F之8 Tel:02-82273068Fax:02-82273069Website:台南分公司台南縣永康市小東路689之34號8A5 Tel:06-3129838Fax:06-3116836E-mail:trek@一、儀器安裝二、開機三、軟體安裝1. 將光碟放入光碟機，出現以下視窗1.先安裝儀器軟體2.打開電源，windows 會自動偵測驅動程式並安裝3.點選桌面軟體捷徑，即可開始量測點選DTS5.0即可安裝2.安裝後，點選桌面捷徑DTS (Nano).lnk，即可開始量測四、軟體操作1.開新檔案輸入喜歡的檔名，按儲存2.開始量測，選擇measure內的manual，即出現以下視窗輸入樣品名稱及備註請注意，當有需要將結果換算為volume vs. size 或 number vs. size才需要輸入樣品的折射率和吸收。

輸入溶劑(分散媒)的黏度和折射率，若需要選擇其他溶劑，請按下旁邊按鈕其他溶劑選擇利用DLS 方法換算分子量，需要輸入Mark ‐Houwink 参數，若無此需求可不用輸入量測溫度設定，以及溫度平衡時間設定樣品室選擇: 下拉頁面可選擇其他樣品室，並有圖片可供參考量測次數，以及設定每次量測間隔時Positioning method: 設定雷射光打入樣品室位置Automatic attenuation selection: 調整衰退器(attenuator)General purpose: 一般已知或未知的樣品皆使用此分析模組量測Multiple narrow modes: 多種窄分布之混合樣品，使用此高解析模組量測所有數據量測完畢即報告列印: 打勾後，可選擇欲列印之報表設定完成後按下OK 即出現以下視窗用其他文書軟體輸出數據溫度顯示，雷射光打入樣品室之位置，雷射光衰退器強度五、量測報告11六、Zeta potential 設定: 大部分設定與size 相同，以下提出需要注意的地方七、分子量設定，大部分設定與size 相同，以下提出需要注意的地方F(ka)設定:Smoluchowski: 極性溶劑之F(ka) Huckel: 非極性溶劑之F(ka) Custom: 使用者輸入模組設定:Auto mode: 由儀器判斷使用模組General purpose: 一般已知或未知樣品使用此模組 Monomodal: 高導電度(高鹽類)樣品使用此模組輸入dn/dc 值12八、Temperature Trend, 可選擇size 或zeta potential 對溫度變化的量測1. 可設定量測之溫度範圍，設定溫度之間隔或在範圍內量測之數量2. Return to start temperature: 量測完畢是否回歸到初始溫度3. Check for melting point: 檢查熔點九、SOP設定點選SOP，即可開始設定視窗十、關機先將軟體關閉，再關閉儀器十一、 注意事項1.開機時，先開儀器(實驗前30mins開啟儀器等待氣體雷射穩定為最佳) ，再開軟體2.關機時，先關軟體，再關儀器3.開機時，燈號為綠紅相間，連接軟體後呈現綠燈，若出現紅燈表示儀器異常請連絡廠商4.放入樣品室時，請勿將樣品填入過量，溢出至槽內造成清洗困難，嚴重者需將儀器送回原廠保養5.移動儀器時，請小心輕放，勿用力擺放或撞擊，造成雷射光光學路經偏差6.請確定電源插座需有接地，避免電子設備故障13。

2019年 第6期 广 东 化 工 第46卷 总第392期 · 87 ·超重力微乳液吸收处理餐饮业油烟的实验研究曲天煜1，曲奕安2，焦奕翔2(1．中国石油炼油与化工分公司安全环保处，北京 100007；2．北京师范大学附属第二中学，北京 100088)[摘 要]针对餐饮业油烟组分复杂、浓度波动大等问题，开展了超重力微乳液吸收处理餐饮业油烟的实验研究，取得了良好效果。

实验结果表明：废气中油烟浓度为10.5~15.2 mg/m 3，在超重力因子为187~250、进气量为6~8 m 3/h 、液气比为1.5~2.0 L/m 3的条件下，微乳液对油烟吸收率最高可达93 %，处理装置出口废气中油烟浓度＜1.0 mg/m 3，满足国家排放标准要求(＜2.0 mg/m 3)。

[关键词]餐饮业油烟；吸收；超重力；微乳液[中图分类号]TQ [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)06-0087-03Experimental Research of Cooking Oil Fume by Micro-emulsion Adsorption on theCondition of Hyper-gravityQu Tianyu 1, Qu Yi’an 2, Jiao Yixiang 2(1. HSE Department, Refining & Chemicals Company, Petro China, Beijing 10007； 2. The Second High School Attached To Beijing Normal University, Beijing 100088, China)Abstract: According to the problem on treatment of cooking oil fume such as complex compound and concentration fluctuation, experimental research of cooking oil fume by micro-emulsion adsorption on the condition of hyper-gravity was accomplished. The result showed that when concentration of cooking oil fume was from 10.5mg/m 3 to 15.2 mg/m 3, the max adsorption ratio of micro-emulsion to cooking oil fume could be 93 % on the condition of hyper-gravity factor 187~250, waste gas inlet 6~8 m 3/h, ratio of liquid to gas 1.5~2.0 L/m 3. Concentration of cooking oil fume in outlet was less than 1.0 mg/m 3, so national standard (less than 2.0 mg/m3) could be fully met.Keywords: cooking oil fume ；adsorption ；Hyper-gravity ；Micro-emulsion近年来，餐饮业油烟污染日益引起社会和公众的重视。

生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第1期2023年2月V ol.18,No.1Feb.2023㊀㊀基金项目:浙江省基础公益研究计划资助项目(LTGY23B070001);浙江中医药大学校级科研基金资助项目(2020ZG29);浙江中医药大学中青年科研创新基金资助项目(KC201920)㊀㊀第一作者:陈煊威(1996 ),男,硕士研究生,研究方向为环境毒理学,E -mail:************************.cn ㊀㊀*通信作者(Corresponding author ),E -mail:********************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20220523001陈煊威,许健,陈瑾.聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应[J].生态毒理学报,2023,18(1):351-360Chen X W,Xu J,Chen J.Cumulative distribution and dynamic toxicity response of polystyrene nanoplastics at tissue and cell levels in mice [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(1):351-360(in Chinese)聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应陈煊威,许健,陈瑾*浙江中医药大学医学技术与信息工程学院,杭州310053收稿日期:2022-05-23㊀㊀录用日期:2022-08-09摘要:环境中的纳米塑料已证实能被动物摄取并在体内累积,成为潜在的生物危害因素㊂为阐明纳米塑料在组织和细胞水平的分布和积累规律及其毒性动态规律,本研究分别通过纳米聚苯乙烯塑料(PS -NPs)灌胃BALB/c 小鼠和进行RAW264.7巨噬细胞暴露,研究纳米塑料急㊁慢性暴露时的体内分布规律和细胞动态应激响应规律㊂结果表明,PS -NPs 在小鼠灌胃1h 内,即从胃向肠道转移,24h 后基本代谢完全;但慢性暴露21d 在胃肠道发现严重炎性损伤㊂细胞吞噬动力学结果显示8h 内胞内积累的PS -NPs 量随时间线性增长,随后下降,在12h 后趋于稳定;同步诱导胞内活性氧(ROS)水平显著上升,8h 内与PS -NPs 胞内含量成正相关,但对炎性因子TNF -α和IL -6的诱导效应与进入细胞的PS -NPs 量不相关㊂PS -NPs 对TNF -α的激活效应显著高于IL -6,表明主要引起细胞免疫反应㊂本研究结果将有助于纳米塑料的生物危害性及人群健康风险评估,尤其警惕长期低剂量的暴露风险㊂关键词:纳米塑料;巨噬细胞;氧化损伤;动态分布文章编号:1673-5897(2023)1-351-10㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:ACumulative Distribution and Dynamic Toxicity Response of Polystyrene Nanoplastics at Tissue and Cell Levels in MiceChen Xuanwei,Xu Jian,Chen Jin *School of Medical Technology and Information Engineering,Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053,ChinaReceived 23May 2022㊀㊀accepted 9August 2022Abstract :Nanoplastics in the environment have been confirmed to be ingested and accumulated in animal body,and become a potential biohazard factor.In order to elucidate the distribution and accumulation of nano -plastics in tissues and cells and their dynamic toxicity,BALB/c mice and RAW264.7macrophages were selected to respective -ly study the in vivo distribution and dynamic stress response of cells during acute and chronic exposure of polysty -rene nanoplastics (PS -NPs).The results showed that PS -NPs was transferred from stomach to intestinal tract within 1h ㊀in mice after gavage,and were basically metabolized after 24h.However,severe inflammatory damage was found in the gastrointestinal tract after chronic exposure for 21d.The results of phagocytosis kinetics showed that the amount of PS -NPs accumulated in macrophages increased linearly with time within 8h and became stable after352㊀生态毒理学报第18卷12h.Intracellular reactive oxygen species(ROS)level increased synchronously,and was positively correlated with the intracellular content of PS-NPs within8h.Whereas,the induction effect on the inflammatory factors TNF-αand IL-6was independent of the PS-NPs amount entered into cells.The activation effect of PS-NPs on TNF-αwas significantly higher than that of IL-6,indicating that it mainly caused cellular immune response.The results of this study is contributable to the assessment of biohazardous and human health risks of nanoplastics,especially the risk of long-term and low-dose exposure.Keywords:nanoplastics;macrophage;dynamic distribution;oxidative damage㊀㊀塑料的广泛使用带来了极为严重的环境问题,环境中的塑料垃圾降解可生成更小的微塑料(micro-plastics,MPs;1μm~5mm)和纳米塑料(nanoplastics, NPs;<1μm)㊂多项针对环境的调查研究指出微塑料在海洋㊁土壤㊁湖泊㊁河流和水库等环境中均有分布,水体中塑料浓度从24.8个㊃m-3到10200个㊃m-3不等,而土壤中含量更高,平均为18760个㊃kg-1[1-5]㊂环境中塑料丰度整体呈现随粒径变小而指数增长的趋势,预测50nm的塑料颗粒浓度是5μm的3倍以上[6]㊂环境中塑料成分主要为聚乙烯(polyethylene,PE)㊁聚丙烯(polypropylene,PP)㊁聚苯乙烯(polystyrene,PS)㊁聚对苯二甲酸乙二酯(PE terephthalate,PET)和聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),其中聚苯乙烯常用于制作一次性餐盒㊁保温材料等,且在自然环境中较难降解,也因此成为研究的热点[7]㊂环境中的微/纳米塑料可以通过饮食㊁饮水等途径被动物摄入,在鱼㊁虾和双壳类动物的肠道㊁肌肉和腮中均检测到微塑料颗粒[8]㊂哺乳动物进而通过饮水㊁食用海产品㊁海盐等方式摄入微/纳米塑料㊂近年在人体粪便和肠道中检出微塑料,给出了人体摄入塑料颗粒的直接证据[9-10];Leslie等[11]的最新研究证实人体血液中存在塑料颗粒,表明塑料颗粒可进入血液循环系统,造成多器官暴露㊂小鼠动物模型表明纳米塑料较微米尺度塑料具有更强生物富集性,因其小粒径更易被肠道上皮细胞吸收并通过循环系统,在肝脏中积累,甚至穿过血脑屏障和生殖屏障富集于大脑㊁睾丸等组织[12]㊂但是不同研究之间的塑料颗粒积累规律及毒性效应有较大差异[13]㊂Meng等[14]用50nm的纳米聚苯乙烯颗粒(PS-NPs)灌胃小鼠(5mg㊃d-1)4周,发现PS-NPs在肠道和肾脏蓄积并造成组织结构损伤,诱导血清超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽(GSH)等抗氧化酶活性上升;然而Nikolic等[15]使用40nm的PS-NPs暴露小鼠(0.1mg㊃d-1)5周却未在肾脏中发现PS-NPs的积累,主要分布在胃㊁肠道和睾丸生精小管,并导致睾丸激素水平下降和IL-23等炎症因子表达上升㊂因此不同暴露剂量和暴露周期可能影响塑料颗粒的代谢动力学过程,需进一步动态监测纳米塑料摄入后的组织乃至细胞水平分布规律,以明确其主要作用靶器官和致毒机制㊂纳米塑料通过饮食摄入后在胃肠道主要被巨噬细胞吞噬,上调炎症因子表达,诱导炎症细胞的浸润,引起肠道炎症反应[16]㊂巨噬细胞被称为肠道免疫系统的 守卫 ,通过识别有害病原菌及异物,维持肠道免疫系统平衡㊂Kuhn等[17]证明纳米塑料可通过大胞饮㊁吞噬作用及网格蛋白介导的内吞作用进入巨噬细胞㊂体外研究发现,小鼠巨噬细胞RAW264.7暴露于100μg㊃mL-1的PS-NPs4h便会导致活性氧(ROS)大量产生,诱导细胞氧化应激损伤[18-19]㊂但纳米塑料在胞内的动态累积分布规律及毒性动态响应仍不明确㊂本研究通过对小鼠进行PS-NPs灌胃处理,研究塑料在小鼠胃肠器官中的动态积累规律及造成的病理损伤;进一步用小鼠巨噬细胞RAW264.7为模型,在细胞水平探讨PS-NPs细胞内暴露剂量及细胞应激响应,揭示纳米塑料细胞毒性的时间效应规律,为后续对环境塑料污染健康风险评估提供依据㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀试剂本研究采用的纳米聚苯乙烯(绿色㊁红色荧光标记和无荧光标记,平均粒径80nm,货号分别为7-3-0008㊁7-1-0008㊁6-1-0006,成分为90%苯乙烯+10%甲基丙烯酸甲酯(MMA),纯度90%)购自天津市倍思乐色谱技术开发中心;ROS试剂盒购自碧云天生物技术有限公司(货号:S0033S);IL-6(货号:EK206/3-96)㊁TNF-α(货号:EK282HS-96)ELISA试剂盒购自杭州联科生物技术股份有限公司;胎牛血清(FBS)购自浙江天杭生物科技股份有限公司(货号:11011-8611); DMEM培养基购自Gibco(货号:C11995500BT)㊂第1期陈煊威等:聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应353㊀1.2㊀实验动物和细胞BALB/c小鼠购自上海BK公司,饲养在浙江中医药大学动物中心,环境室温(23ʃ2)ħ,相对湿度45%~60%,昼夜交替周期为12h,在环境中适应一周,期间自由饮水㊁摄食㊂实验方案经浙江中医药大学实验动物伦理要求批准㊂RAW264.7细胞购自中国科学院上海细胞库,使用含10%FBS的DMEM 培养㊂1.3㊀实验方法动态光散射(DLS)测定㊂用含有10%FBS的DMEM培养液配制浓度为1mg㊃mL-1的PS-NPs,并将悬液在60W功率下(开4s关1s)超声处理10 min㊂稳定20min后,通过动态光散射仪(Zetasizer Nano Series,Malvern)测量它们的团聚性,包括流体动力学尺寸和Zeta电位㊂体内分布检测㊂提前一天剔除小鼠体毛,第2天灌胃1.5mg红色荧光标记的PS-NPs,分别在10 min㊁30min㊁1h和24h使用IVIS LuminaⅢ小动物活体成像系统的cy5通道检测小鼠体内红色荧光分布和强度㊂病理学检测㊂将20只小鼠随机分为4组,每组5只,分别灌胃无菌水㊁0.015㊁0.15和1.5mg㊃d-1PS-NPs连续21d,处死后取胃肠组织,经4%多聚甲醛固定㊁梯度酒精脱水㊁二甲苯透明㊁浸蜡㊁包埋㊁切片㊁展片和黏片后,进行苏木素-伊红(HE)染色,中性树脂封片,镜下观察㊂细胞摄取测定㊂参考Liu等[20]方法借助塑料颗粒标记荧光强度定量PS-NPs在胞内的含量,首先将绿色荧光标记的PS-NPs用含10%FBS的DMEM培养液,按10倍梯度进行稀释,配制成0.001㊁0.01㊁0.1㊁1㊁10㊁100㊁1000μg㊃mL-1的PS-NPs 悬液,并利用流式细胞仪(CytoFLEX,Bechman Coul-ter)吸取200μL悬液检测荧光强度,制作PS-NPs荧光强度-颗粒含量的标准曲线㊂将RAW264.7细胞以5 104个㊃mL-1密度种于12孔培养板上,用100μg㊃mL-1的绿色荧光标记的PS-NPs处理1~24h后,用不含EDTA的胰酶消化后离心再用PBS重悬离心清洗2次后,以200μL 的PBS重悬,过200目筛网,用流式细胞仪检测荧光强度㊂活性氧测定㊂将细胞以5 104个㊃mL-1密度种于培养板上,用100μg㊃mL-1的无荧光标记的PS-NPs处理1~24h后,以不含血清的DMEM清洗2次,加入以不含血清的DMEM稀释1000倍的DCFH-DA探针孵育30min,再用不含血清的DMEM清洗2次,用不含EDTA的胰酶消化后离心再用PBS重悬离心清洗2次后,以200μL的PBS 重悬,过200目筛网,用流式细胞仪检测ROS水平㊂ELISA测定㊂将细胞以5 104个㊃mL-1密度种于培养板上,以100μg㊃mL-1浓度的无荧光标记的PS-NPs刺激细胞1~24h后,收集上清液,300g离心10min取上清用ELISA试剂盒检测IL-6和TNF-α㊂1.4㊀数据处理使用GraphPad Prism8和SPSS26进行数据分析,所有试验设置3组平行㊂实验结果以平均值ʃ标准差呈现,采用单因素方差分析(One-way ANO-V A)处理组与对照组的显著性差异,以P<0.05为差异有统计学意义㊂2㊀结果(Results)2.1㊀PS-NPs的流体动力学分析通过DLS测量在培养液环境中,PS-NPs粒子的颗粒大小和团聚情况㊂结果表明,55.2%的PS-NPs颗粒在培养液中的粒径集中在100~200nm,团聚粒径为131.3nm,Zeta为-13.8mV,未发生明显团聚(图1和表1)㊂图1㊀纳米聚苯乙烯塑料(PS-NPs)在细胞培养液中的粒径分析Fig.1㊀Particle size analysis of polystyrene nanoplastics(PS-NPs)in cell culture medium354㊀生态毒理学报第18卷2.2㊀PS -NPs 在小鼠体内的分布规律及病理损伤对BALB/c 小鼠灌胃1.5mg PS -NPs 后,小鼠体内的分布和转移结果如图2所示㊂在灌胃后1h 内,PS -NPs 逐步从胃向肠道转移,而在24h 后,仅在肠道有少许PS -NPs 残留能检测到荧光信号㊂急性暴露后(24h),本实验剂量PS -NPs 并未对胃肠道造成明显病理损伤,但在对BALB/c 小鼠灌胃PS -NPs 21d 后(低剂量0.015mg ㊃d -1,中剂量0.15mg ㊃d -1,高剂量1.5mg ㊃d -1),发现和对照组相比,经PS -NPs 暴露的小鼠消化道存在不同程度的病理性损伤,胃肠道腺体明显减少,炎症细胞大量浸润(箭头所示),且随暴露浓度的增加,组织受损程表1㊀PS-NPs 在细胞培养液中的水动力学特征分析Table 1㊀Hydrodynamic analysis of PS -NPs in cell culture medium原始粒径/nm Original particle size/nm团聚粒径/nmAgglomerated particle size/nmZeta 电位/mV Zeta potential/mV60131.3-13.8图2㊀灌胃24h 内PS-NPs 在小鼠体内的分布和转运注:(a)PS -NPs 在24h 内的体内转运和分布;(b)小鼠口腔㊁胃和肠道24h 内PS -NPs 的定量分析㊂Fig.2㊀Distribution and transport of PS -NPs in mice within 24h after gavageNote:(a)Transport and distribution of PS -NPs in vivo within 24h;(b)Quantitative analysis of PS -NPs in the oral cavity,stomach and intestinal tract of mice within 24h.第1期陈煊威等:聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应355㊀度也愈发严重,如图3所示㊂2.3㊀PS -NPs 在RAW264.7细胞中的动态分布根据纳米塑料荧光强度与浓度的关系得到标准曲线y =1337.28+2133.23x (R 2=0.99)(图4),验证准确率bias 为-4.152%,回收率108.7%㊂通过荧光信号对胞内PS -NPs 进行动态示踪,并根据荧光强度与颗粒含量的线性关系来定量PS -NPs 的胞内剂量㊂观察RAW264.7细胞PS -NPs 暴露1~24h 的纳米塑料摄入量,结果表明PS -NPs 在细胞暴露的前8h ,胞内的塑料颗粒含量呈线性增加(y =-3.86888+3.4436x ,R 2=0.99),到8h 到达峰值;随后至24h ,含量下降趋于稳定(图5(a))㊂图3㊀PS-NPs 灌胃后小鼠胃肠道HE 染色观察注:1000 放大倍数,箭头指示炎症细胞浸润㊂Fig.3㊀HE staining observation of mouse gastrointestinal tract after intragastric administration of PS -NPsNote:1000 magnification,arrows indicate inflammatory cellinfiltration.图4㊀PS-NPs 含量与荧光强度的拟合曲线Fig.4㊀Fitting curve of PS -NPs concentrationand fluorescence intensity2.4㊀PS -NPs 诱导RAW264.7细胞内氧化应激损伤PS -NPs 被巨噬细胞吞噬后可诱导胞内氧化应激损伤[21],本研究具体探讨其产生活性氧的动态规律,结果表明在24h 内,ROS 的产生总体呈现正弦函数波形分布;在前12h 内具有较好的线性递增规律(y =-1205.77+2751.24x ,R 2=0.96)(图6(b)),但在16~20h ROS 大幅下降,而在24h 再次增强(图6(a))㊂ROS 的产生与胞内PS -NPs 的累积在8h 内呈显著正相关(皮尔逊相关系数0.9821)(图7(b)),而在8h 后胞内含量变化与ROS 的产生并不同步㊂2.5㊀PS -NPs 诱导RAW264.7细胞内炎性因子表达规律㊀㊀在动物水平观察到PS -NPs 暴露后有明显的炎症细胞浸润,进而在细胞水平分析其诱导炎性因子产生规律㊂使用ELISA 试剂盒检测经PS -NPs 暴露后的IL -6和TNF -α的表达,结果显示TNF -α表达量在1h 后便急剧上升,且随时间延长基本趋于稳定;但是PS -NPs 诱导IL -6的表达仅在24h 后才有显著的上升(图8)㊂同时炎症因子的上调与胞内PS -NPs 的积累并无显著相关性(TNF -α的皮尔逊相关系数为0.572,IL -6为0.332)㊂356㊀生态毒理学报第18卷图5㊀PS-NPs 在RAW264.7细胞内随时间的积累情况注:(a)PS -NPs 在RAW264.7细胞中24h 内的累积情况;(b)PS -NPs 在RAW264.7细胞中8h 内的累积情况(*P <0.05)㊂Fig.5㊀The accumulation of PS -NPs in RAW264.7cells over timeNote:(a)Accumulation of PS -NPs in RAW264.7cells within 24h;(b)Accumulation of PS -NPs in RAW264.7cells within 8h (*P<0.05).图6㊀PS-NPs 在不同时间点刺激RAW264.7细胞产生的活性氧(ROS )水平注:(a)PS -NPs 在24h 内诱导的ROS 水平;(b)PS -NPs 在12h 内诱导的ROS 水平(*P <0.05)㊂Fig.6㊀The reactive oxygen species (ROS)levels induced by PS -NPs in RAW264.7cells at different time pointsNote:(a)ROS levels induced by PS -NPs within 24h;(b)ROS levels induced by PS -NPs within 12h (*P <0.05).3㊀讨论(Discussion )近年在市售的瓶装矿泉水㊁海鲜㊁海盐和饮用茶包中均发现塑料颗粒,引发对塑料颗粒通过饮食途径摄入造成人体暴露风险的高度关注[9-10]㊂动物模型已证实通过饮食途径摄入的微/纳米塑料颗粒不仅会在肠道大量沉积,影响肠道结构功能,还会在肝脏㊁肾脏和肺积累,造成脏器的损伤,尤其纳米粒径颗粒能透过生殖屏障和血脑屏障(表2)㊂但不同研究暴露时间不同,不能阐明其迁移规律㊂本研究以小鼠为模型,模拟了纳米塑料摄入后对胃肠道的动态积累影响,结果表明通过饮食途径摄入的纳米塑料在1h 内快速由胃向肠道转移,但是在24h 内荧光信号已衰减至难以检测,可能是一部分纳米塑料随代谢物排出体外,如Peng 等[22]用串联液相色谱质谱检测到,大鼠通过粪便排泄纳米聚酰胺的半衰期为36.9h ;另一部分纳米塑料可能进入血液循环系统迁移至其他器官富集,后续我们将进一步研究不同器官的PS -NPs 积累情况㊂本研究表明PS -NPs 急性暴露并不对会胃肠道有明显的影响,但长期暴露下,存在剂量依赖的炎症效应,表明即使是低剂量第1期陈煊威等:聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应357㊀的摄入也会因为累积效应造成严重的组织结构损伤㊂小鼠肠道的病理分析表明PS -NPs 暴露导致了大量炎症细胞的浸润,其中肠道巨噬细胞是其免疫功能的重要执行者,进入肠道的塑料颗粒主要被巨噬细胞吞噬,从而维持其肠道稳态[33]㊂本研究在细胞水平上探索了PS -NPs 被巨噬细胞吞噬的动力学规律及其对细胞的急性毒性㊂研究结果表明,纳米塑料被细胞吞噬同时存在吐出的代谢过程,如Liu 等[20]在大鼠嗜碱性粒细胞中研究50㊁500和5000nm 粒径的PS 塑料颗粒转运规律,发现胞内的PS 浓度也在8h 时达到峰值,随后开始下降;且撤除暴露源后,再培养基中观察到塑料颗粒,证实细胞存在外排机制㊂本实验中,在8h 内塑料颗粒进入细胞的量与时间呈显著正相关,而12h 后,胞内的塑料颗粒趋向于饱和,表明开始细胞对塑料的摄入量大于排出量,最后二者达成动态平衡,使得胞内的塑料颗粒数量维持在稳定状态,但是巨噬细胞对纳米塑料的胞吞㊁胞吐调控机制有待进一步明晰㊂图7㊀PS-NPs 诱导细胞产生的ROS 水平与其胞内含量的相关性分析注:(a)PS -NPs 在24h 内诱导的ROS 水平与其胞内含量之间的相关性分析;(b)PS -NPs 在8h 内诱导的ROS 水平与其胞内含量之间的相关性分析㊂Fig.7㊀Correlation analysis of ROS levels induced by PS -NPs in RAW264.7cells and their intracellular massNote:(a)Correlation analysis between the level of ROS induced by PS -NPs within 24h and its intracellular content;(b)Correlation analysis between the level of ROS induced by PS -NPs within 8h and its intracellularcontent.图8㊀PS-NPs 在不同时间点刺激RAW264.7细胞产生的炎症因子水平注:(a)PS -NPs 诱导的细胞TNF -α表达水平;(b)PS -NPs 诱导的细胞IL -6表达水平(*P <0.05)㊂Fig.8㊀The levels of inflammatory factors induced by PS -NPs at different time pointsNote:(a)The level of TNF -αinduced by PS -NPs;(b)The level of IL -6induced by PS -NPs (*P <0.05).358㊀生态毒理学报第18卷表2㊀微/纳米塑料暴露的体内分布和毒性结果统计Table2㊀A statistical table of toxicity and distribution of microplastics and nanoplastics塑料种类Kind of plastic暴露方式Way of exposure暴露时间Time of exposure主要累积部位Main accumulation site主要效应Main effect文献ReferencesPS㊁PS-COOH㊁PS-NH2(80nm)吸入Inhalation7d大脑㊁肝Brain,liver神经毒性Neurotoxicity[23]PS(100nm㊁3μm㊁10μm)灌胃Gavage4h肠㊁肝㊁脂肪Intestine,liver,fat未检测Undetected[24]PS(4μm㊁10μm)灌胃Gavage28d睾丸Testis破坏生殖屏障Disruption of reproductive barrier[25]PS(20nm㊁220nm㊁1μm㊁6μm)灌胃Gavage48h胃㊁肠Stomach,intestine未检测Undetected[26]PS(50nm㊁500nm㊁5μm)灌胃Gavage28d胃㊁肠Stomach,intestine破坏肠道屏障Disruption of intestinal barrier[27]PS㊁PS-COOH㊁PS-NH2(100nm)灌胃Gavage28d胃㊁肠㊁睾丸㊁肾Stomach,intestine,testis,kidney局部炎症Local inflammation[12]PS(5μm㊁20μm)灌胃Gavage28d肝㊁肾㊁肠Liver,kidney,intestine脂质代谢异常Abnormal lipid metabolism[28]PE(10~150μm)混入食物Added to food5周5weeks肠Intestine肠道菌群失调㊁炎症Alteration of intestinal flora,inflammation[29]PS(5μm)混入饮水Dissolvedin drinking water28d未统计Uncounted加重DSS诱导的结肠炎Exacerbation of DSS-induced colitis[30]PS(157nm)尾静脉注射Tail vein injection21d肝㊁肺㊁脂肪Liver,lung,fat血糖升高㊁脂质代谢异常Elevated blood glucose,abnormal lipid metabolism[31]PS(50nm)灌胃Gavage7d肠㊁脑Intestine,brain破坏血脑屏障㊁炎症Disruption of blood-brain barrier,inflammation[32]注:PS-COOH表示表面用羧基修饰的PS-NPs,PS-NH2表示表面用氨基修饰的PS-NPs;PE表示聚乙烯;DSS表示葡聚糖硫酸钠㊂Note:PS-COOH means carboxyl functionalized PS-NPs,PS-NH2means amino functionalized PS-NPs;PE means polyethylene;DSS means dextransul-fatesodium.㊀㊀细胞对纳米塑料的应激响应主要为氧化应激损伤及炎症反应㊂我们的研究也证明PS-NPs在进入细胞后会刺激细胞产生氧化应激损伤,并在12h内与PS-NPs浓度成正相关,随后ROS水平下降,这可能是由于细胞内超氧化物歧化酶㊁过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶等抗氧化物酶被活化,激活胞内抗氧化机制[34]㊂在细胞炎症响应上,PS-NPs对TNF-α表现出较明显的激活作用,但只诱导极少量的IL-6产生,这可能与TNF-α和IL-6的生理功能有关㊂TNF-α和IL-6都是参与炎症调控的重要细胞因子,是机体对抗外来病原体入侵时的重要信号分子,但是在效应细胞上有所区别,TNF-α分泌会进一步激活CD4+㊁CD8+T细胞以及Treg细胞,调控细胞免疫过程[35];而IL-6调控B细胞,在体液免疫中具有重要作用[36]㊂因此PS-NPs主要诱导肠道细胞免疫反应㊂Xu等[37]在A549细胞中同样发现70 nm PS-NPs刺激后TNF-α基因表达远高于IL-6,表明纳米塑料在不同组织间的致炎效应存在一致性㊂目前对纳米塑料在动物体内甚至细胞内的动力学分布规律研究较少,且不少研究的结果之间也存在差异㊂一方面可能是由于选用模型生物不同,个体差异性较大,另一方面是由于纳米塑料难以检测,第1期陈煊威等:聚苯乙烯纳米塑料在小鼠组织和细胞水平的累积分布规律及动态毒性响应359㊀目前常用的检测方式是对纳米塑料标记荧光信号,但是荧光技术在应用于动物时容易受到生物自发荧光的干扰,对结果影响较大[38]㊂近年来有研究团队通过对纳米塑料标记金属锆的同位素,解决了荧光信号干扰大的问题,为后续检测纳米塑料的体内分布和转运规律提供新的研究方法[26]㊂通信作者简介:陈瑾(1987 ),女,博士,讲师,主要研究方向为环境微污染毒性预警与健康风险评价㊂参考文献(References):[1]㊀Eriksen M,Lebreton L C,Carson H S,et al.Plastic pollu-tion in the world s oceans:More than5trillion plasticpieces weighing over250,000tons afloat at sea[J].PLoSOne,2014,9(12):e111913[2]㊀Zhang G S,Liu Y F.The distribution of microplastics insoil aggregate fractions in southwestern China[J].TheScience of the Total Environment,2018,642:12-20 [3]㊀Zhang K,Shi H H,Peng J P,et al.Microplastic pollutionin China s inland water systems:A review of findings,methods,characteristics,effects,and management[J].TheScience of the Total Environment,2018,630:1641-1653 [4]㊀Zhang K,Xiong X,Hu H J,et al.Occurrence and charac-teristics of microplastic pollution in Xiangxi Bay of ThreeGorges Reservoir,China[J].Environmental Science&Technology,2017,51(7):3794-3801[5]㊀Rowley K H,Cucknell A C,Smith B D,et al.London sriver of plastic:High levels of microplastics in theThames water column[J].The Science of the Total Envi-ronment,2020,740:140018[6]㊀Lenz R,Enders K,Nielsen T G.Microplastic exposurestudies should be environmentally realistic[J].Proceed-ings of the National Academy of Sciences of the UnitedStates of America,2016,113(29):E4121-E4122[7]㊀Ho B T,Roberts T K,Lucas S.An overview on biodegra-dation of polystyrene and modified polystyrene:The mi-crobial approach[J].Critical Reviews in Biotechnology,2018,38(2):308-320[8]㊀Pironti C,Ricciardi M,Motta O,et al.Microplastics in theenvironment:Intake through the food web,human expo-sure and toxicological effects[J].Toxics,2021,9(9):224 [9]㊀Ibrahim Y S,Tuan Anuar S,Azmi A A,et al.Detectionof microplastics in human colectomy specimens[J].JGHOpen:An Open Access 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organs[J].Chinese Journal of PublicHealth,2021,37(3):446-450(in Chinese)[25]㊀Wei Y X,Zhou Y,Long C L,et al.Polystyrene micro-plastics disrupt the blood-testis barrier integrity throughROS-mediated imbalance of mTORC1and mTORC2[J].Environmental Pollution,2021,289:117904[26]㊀Keinänen O,Dayts E J,Rodriguez C,et al.HarnessingPET to track micro-and nanoplastics in vivo[J].Scientif-ic Reports,2021,11(1):11463[27]㊀Liang B X,Zhong Y Z,Huang Y J,et al.Underestimatedhealth risks:Polystyrene micro-and nanoplastics jointlyinduce intestinal barrier dysfunction by ROS-mediated ep-ithelial cell apoptosis[J].Particle and Fibre Toxicology,2021,18(1):20[28]㊀Deng Y F,Zhang Y,Lemos B,et al.Tissue accumulationof microplastics in mice and biomarker responses suggestwidespread health risks of exposure[J].Scientific Re-ports,2017,7:46687[29]㊀Li B Q,Ding Y F,Cheng X,et al.Polyethylene micro-plastics affect the distribution of gut microbiota and in-flammation development in 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测试前的准备：开机——预热15分钟（NANO 变绿色）——新建保存路径（file——new——measurement file ——命名）Size的测量基本步骤：1. 准备好粒度放入样品池中，要求是半透明，加入的量控制在10—15 mm，打开仪器的样品池盖，放入仪器。

（样品池小△对着button）2. 打开软件，点击菜单Measure——Manual，出现手动测量参数设置对话框。

3. Measurement type选择Size；4. Sample——输入样品登陆信息以及操作者注解；5. Material——输入样品颗粒的折射率以及吸收率（如果关注体积分布），如果关注光强分布的话，不用考虑折射率以及吸收率；6. Dispersant——分散剂的某个温度下的折射率以及粘度设置；（一般是water）7. General option——保持默认设置；8. Temperature——设定温度以及平衡时间；（0 ~ 90℃，通常是25℃，与25℃温差大于或等于5℃的话，平衡时间至少需要7分钟）9. Cell——选择合适的样品池；（DTS 0012）10. Measurment——Angle of detection，一般保持默认，NanoZS选择173度，ZS90选择90度；11. Measurement duration——选择Automatic；12. Measurements——Number of measurements，选择测量次数，一般1-3；13. Advanced——保持默认设置，不用更改；14. Data processing——选择General purpose （normal resolution）；15. 其他都可以缺省设置，然后点击确定完毕设置，出现测量对话框，点击Start 开始。

Zeta 的测量基本步骤：1. 准备好电位样品放入样品池中（注射器斜45度角倒置插入样品池一端慢慢注入，待注到U形弯处再倒过来继续注入，直到液面在两条杠之间），打开仪器的样品池盖，放入仪器。

融合多项专利技术 挑战颗粒表征极限持续革新与优化 再创全球纳米分析新标准新一代纳米粒度和Zeta 电位及分子量分析仪颗粒大小及其分布 – 动态光散射Zeta 电位及其分布 – 激光多普勒电泳+PALS+M3---马尔文NIBS专利及全面优化的背散射技术·检测更大散射体积，配合顶尖军品级APD检测器，成就全球最高灵敏度的光散射仪Zetasizer Nano ·可准确检测40%以上高浓度样品的颗粒，并可最大程度避免多次光散射的影响·完全符合ISO13321及ISO 22412最新国际标准---新一代高速数字相关器·提供世界上最宽的动态测量范围，从此0.3nm - 10μm 粒径的检测成为现实---光路·独有的最新混合式超低损耗光纤技术，极大程度减少杂散光，提高信噪比动态光散射原理动态光散射检测由于颗粒布朗运动而产生的散射光的波 动随时间的变化。

检测器将散射光信号转化为电流信号， 再通过数字相关器的运算处理，得到颗粒在溶液中扩散 的速度信息，即扩散系数。

通过Stockes-Einstein 方程 可以得到粒径大小及其分布。

适用体系：所有能够稳定存在于溶液中作布朗运动的颗粒。

典型体系包括：乳液，有机/无机颗粒，自然/合成 高分子溶液，表面活性剂，病毒，蛋白质样品等等。

应用领域：生物、医药、纳米技术、涂层、化妆品 领域、化工领域等等。

分子量–静态光散射/动态光散射与MPT-2自动滴定仪连用与色谱连用-在线动/静态光散射·连续滴定pH ，盐度·研究Zeta 电位对环境改变的依赖·唯一能够同时检测粒径和Zeta 电位·自动找出电中点·扫描悬浮液稳定性·研究添加物浓度的影响·扫描蛋白质结晶条件测量不同成分的绝对尺寸和分子量将Zetasizer Nano 作为最后一个检测器与色谱系统SEC/GPC 连接。

Zeta电位仪测试简化过程开启仪器(仪器的开关在设备的后面的右上部位),1、将出现“嘟嘟”声, 指示仪器已开启, 开始初始化步骤；如果仪器完成例程, 出现第二次“嘟嘟”声。

将再次听到两次“嘟嘟”声, 说明仪器已达到25°C的默认温度。

因为本仪器为632.8激光光源, 一般需稳定30分钟2、点击图标, 启动Zetasizer软件3、点击软件中 File – New - Measurement file, 创建此次测试文件, 一经创建, 本次测试的结果均自动保存在此文件中, 无需另行保存。

4、制备样品5、将制备的样品注入样品池, 粒径分布需1.0 ml—1.5 ml,Zeta点位测量至少需要1.0 ml。

6、7、8、使用光盘拷取数据。

使用注意事项测量粒径分布1.测量粒径前, 需查知样品分散剂的粘度、折光指数（Refractive Index）2.用卷纸轻轻点拭样品池外侧水滴, 切勿用力擦拭, 以防将样品池划伤, 如发现样品池有划纹, 需更换。

3.手尽量避免触摸样品池下端, 否则会影响光路。

4.一定要去除样品池内的气泡5.实验室提供的样品池为聚苯乙烯材质, 不可用于测量有机分散体系6.实验室提供的样品池,测量温度不可高于50摄氏度7.如需测量有机分散体系或高于50摄氏度, 请自带石英比色皿使用滤纸过滤时, 舍去过滤后的第一滴样品, 以防滤纸上杂质进入样品池测量时需自带: 卷纸、多个注射器、多个离心管（用于稀释样品）Zeta电位测量1、测量粒径前, 需查知样品分散剂的粘度、折光指数（Refractive Index）、介电常数（Dielectric constant）2、用卷纸轻轻点拭样品池外侧水滴, 尤其是两个塞子外侧3、一定要去除样品池内的气泡, 尤其是电极上气泡4、如发现电极变黑, 需更换5、实验室提供的样品池为聚苯乙烯材质, 不可用于测量有机分散体系6、实验室提供的样品池测量温度不可高于70度使用滤纸过滤时, 舍去过滤后的第一滴样品, 以防滤纸上杂质进入样品池测量时需自带: 卷纸、多个注射器（5ml）、多个离心管（用于稀释样品）制备样品—粒径样品浓度⏹⏹> 1µm0.1g/l（10-2%质量）1%质量（假定密度1g/cm3）小粒子需要考虑的事项最小浓度最大浓度⏹大颗粒需要考虑的事项最小浓度最大浓度过滤运用超声波乳状液和脂质体不得采用超声处理。