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利用平行人工膜渗透性测定法,微塑料进入人体机制被揭示

前瞻网 2022-02-18 16:04

 

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自然界中的微塑料的出现已经被广泛研究,东芬兰大学也是行列之一。然而,人们对微塑料对健康的影响知之甚少,而且对它们进入人体的运输情况也缺乏了解。

任何可能与塑料有关的不良健康影响都可能是由塑料化合物本身或其携带的有害物质引起的。许多已知的脂溶性有害物质和重金属都能附着在小塑料颗粒的表面,这就是为什么研究微塑料进入人体的运输机制很重要。然而,目前还没有开发出足够的研究方法来研究这种运输。微塑料研究中的另一个关键挑战是缺乏标准化的方法。

在分子建模的帮助下,东芬兰大学药学院的研究人员分析了纳米大小的微塑料在模仿细胞膜的双层膜中的行为和运输。研究人员使用广泛使用的聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)颗粒进行了简单的分子动力学模拟。

随后,研究人员还使用平行人工膜渗透性测定法(PAMPA)检查了PE和PET塑料粉末的细胞膜渗透性。该方法通常用于研究药物的被动吸收,但之前还没有被用于研究微塑料。研究员用PAMPA来调查渗透到膜中物质的数量——通过核磁共振光谱在一定时间间隔内测量渗透到人工膜上的塑料量。

在这两个实验中,分子的运动仅由膜侧面的浓度差异以及由热诱导的运动所控制。换句话说,这些方法提供了关于分子通过膜的被动渗透的信息。

在计算机模拟中,研究发现PE颗粒更喜欢将膜中心作为其首选位置。在PAMPA实验中,PE塑料部分渗透了膜,但随着时间的推移,膜的渗透性明显减慢,这可能是由于塑料在膜上的积累。在模拟中,PET颗粒的首选位置在一定程度上是膜的表面,在实验中,它们对膜的渗透相当好。根据这项研究,膜结构的特性没有受到单个塑料的明显影响。

该研究为进一步发展计算机模拟和实验方法提供了一个起点,以满足微塑料研究的需要。然而,在微塑料的主动运输方面仍然需要大量的信息,比如它们与运输机蛋白的结合、可能发生的吞噬作用以及对细胞的毒性影响。

该研究论文题为'PE and PET oligomers' interplay with membrane bilayers',已发表在《科学报告》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4162SKX

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