一)Environment & Health等期刊重要研究結果
1.1近日,北京大學、杜克大學等科研團隊在Environment & Health期刊上發表了一項題為"Children’s Lung Function Was Lower in 2017–2018 than in 1995–1996: The Roles of Air Quality Change and Individual-level Risk Factors"的重要研究成果。研究指出,盡管環境空氣質量整體有所改善,但兒童肺功能的下降并未得到有效緩解,而大氣臭氧濃度升高可能是導致這一現象的重要原因之一。細顆粒物(PM2.5)、可吸入顆粒物(PM10)、氮氧化物(NOx)和二氧化硫(SO2)濃度的變化與兒童肺功能的變化之間并無顯著關聯。這表明,盡管這些污染物在整體空氣質量改善中起到了重要作用,但它們可能并非導致兒童肺功能下降的主要因素。
與上述污染物不同,臭氧(O3)濃度的增加與兒童肺功能的顯著下降密切相關。在進一步將PM2.5作為協變量進行調整后,研究發現,O3濃度每增加一個四分位距(IQR,即4 ppb),男孩和女孩的肺功能指標均出現了顯著下降。
1.2 西安交通大學公共衛生學院吳少偉教授團隊從住院風險角度系統量化了2013-2017年我國《大氣十條》實施后空氣質量改善的人群健康效益,應用時空深度森林模型模擬了研究期間室外空氣PM2.5及其6種主要組分(包括黑碳、硫酸根、硝酸根、銨根、氯離子、有機顆粒物)日均濃度,發現黑碳是PM2.5污染改善人群健康效益的主要貢獻組分。相關研究成果于2025年3月14日在國際頂級醫學期刊Nature Medicine上發表。
(二)臭氧與PM2.5復合型動物吸入暴露染毒實驗方案
一、引言
臭氧(O?)和PM2.5是常見的大氣污染物,單獨暴露已證實對呼吸系統、心血管系統及免疫系統具有毒性作用。然而,實際環境中污染物常以復合形式存在,其聯合毒性機制尚不明確。本研究擬利用北京元森凱德生物技術有限公司研制的【臭氧動物暴露裝置】和 【PM2.5動物吸入暴露染毒裝置】,建立復合暴露模型,系統評價臭氧與PM2.5的聯合毒性效應,為環境健康風險評估提供科學依據。
二、實驗材料與設備
1. 實驗動物
- 品系:SPF級C57BL/6小鼠(或SD大鼠)
- 數量:80只(雌雄各半,隨機分組)
- 飼養條件:溫度22±2℃,濕度50±10%,12小時光暗循環,自由飲食飲水。
2. 核心實驗儀器設備
- 臭氧動物暴露裝置(制造商:北京元森凱德生物技術有限公司YSKD):臭氧濃度范圍0.1~10 ppm,精度±0.05 ppm。
- PM2.5動物暴露染毒裝置或小動物細顆粒物或懸液的肺氣管遞送裝置(制造商:北京元森凱德生物技術有限公司YSKD):可發生燃煤源、尾氣源或標準粉塵PM2.5,濃度范圍50~1000 μg/m3,粒徑分布0.1~2.5 μm。
- 復合暴露染毒艙:支持臭氧與PM2.5同時或分時段暴露,配有氣體混合均勻系統。
3. 檢測儀器
- 臭氧濃度監測儀(紫外吸收法)
- PM2.5實時監測儀(激光散射法)
- 生化分析儀(ELISA、RT-PCR、流式細胞儀等)
- 病理切片系統(HE染色、免疫組化)。
三、實驗設計
1. 實驗分組
組別 | 暴露條件 | 動物數(n=) |
對照組 | 潔凈空氣 | 20 |
O?單獨暴露組 | 臭氧0.5 ppm,6 h/d | 20 |
PM2.5單獨暴露組 | PM2.5 200 μg/m3,6 h/d | 20 |
復合暴露組 | O? 0.5 ppm + PM2.5 200 μg/m3,6 h/d | 20 |
注:暴露周期為28天,可根據預實驗結果調整。
2. 復合暴露模式
- 同步暴露:臭氧與PM2.5同時通入暴露艙,確保氣體混合均勻(需驗證兩污染物無化學反應干擾)。
- 分時段暴露:上午臭氧暴露3小時,下午PM2.5暴露3小時(模擬晝夜污染特征)。
四、預期的研究成果
1. 明確臭氧與PM2.5復合暴露的協同或拮抗效應。
2. 揭示復合污染致肺損傷的關鍵通路(如氧化應激-炎癥級聯反應)。
3. 為修訂環境空氣質量標準提供實驗依據。
北京元森凱德生物技術有限公司 研制生產的動物霧化吸入給藥儀器,主要包括大/小動物肺部氣管直接遞送裝置、動物口鼻吸入、僅鼻腔給藥、全身式暴露染毒、動物煙氣/PM2.5染毒系統、粉塵氣溶膠發生器、液體氣溶膠發生器、臭氧/二氧化氮動物氣體暴露裝置、動物高低壓氧艙等。
附:北京元森凱德生物技術有限公司(BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD),簡稱元森凱德(YSKD),2013年成立于北京中關村科技園,是一家專業從事生命科學類實驗儀器研制、生產與銷售的科技創新型企業。服務毒理學、藥理學、免疫學、生物安全、大氣污染物、化學物質毒性鑒定、臨床前藥物開發與安全性評價、呼吸系統、環境與健康等領域。
部分用戶案例:哈佛大學,麻省理工學院,新加坡國立大學,瑞士蘇黎世聯邦理工學院,中國科學院上海藥物研究所,中國中醫科學院中藥研究所,麗珠醫藥集團股份有限公司,康龍化成(寧波)生物醫藥有限公司,中日醫院呼吸病學研究中心/中日友好臨床醫學研究所,北京中醫藥大學,中國藥科大學,沈陽藥科大學,復旦大學,浙江大學,四川大學,中南大學湘雅醫學院等
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