一种用于纳米材料及其他难处理物质藻类毒性测试的小规模装置

当化工企业希望将一种新化学品或其他材料投放市场时，需要提供一系列生态毒性测试的数据。藻类测试是必须进行的三项强制性测试之一。然而，藻类测试存在操作难度较大的问题。

基于此原因，我们开发了 LEVITATT 检测平台。LEVITATT 采用 LED 光源，以避免因产生过多热量而带来的问题。此外，它还能确保光照场的均匀性。

其体积紧凑，意味着进行藻类测试时无需占用大量空间，但同时又能提供足够的样品体积，以便在测试前、测试中和测试后进行化学分析和表征。这一点在测试纳米材料时尤为重要。本视频将演示如何使用LEVITATT进行纳米材料及其他难处理物质的藻类毒性测试。

该演示包含以下四个步骤。第一步，描述LEVITATT的各个组成部分。第二步是配制藻类生长培养基的溶液。

第三步是概述进行藻类毒性试验的操作流程。最后一步是使用荧光计测量藻类生物量的增加。LEVITATT 可放置在室内的温控柜中。

这可确保暴露过程中温度稳定。将实验装置置于旋转摇床中，以便在测试期间使样品旋转。测试在含有4毫升暴露介质的20毫升闪烁瓶中进行。

带有钻孔的螺旋盖可在暴露期间实现与空气的 CO2 交换。LED 光源夹在两片塑料片之间，并位于每个外壳的中心位置。这种布置方式可产生均匀的光照场，并最大限度地减少样品之间的遮蔽效应。

每个外壳均配有夹具，最多可容纳五个样品。紧凑的尺寸最大限度地减少了实验所需的空间。配制储备溶液时，称取适量的每种化合物。

储备液由多种对藻类生长至关重要的盐类组成。称取适量的盐后，用超纯水稀释。储备液可通过过滤或高压灭菌进行灭菌。

灭菌后，储备液可在 4 摄氏度避光保存。配制一系列暴露浓度，相邻暴露浓度之间的倍数不应超过 3.2。

将适当体积的指数生长期藻类加入到每个测试浓度中。最终细胞密度应约为每毫升10,000个藻细胞。关键是要确保预培养物处于指数生长期，以满足测试的有效性标准。

将测量管混合，以确保藻类和化合物在取样前均匀分布。将样品倒入烧杯中，用移液器吸取4毫升至20毫升闪烁瓶中。闪烁瓶现已被盖上盖子。

从每种浓度中移取 0.4 毫升。加入 1.6 毫升丙酮以破坏细胞壁，使叶绿素释放到液相中。每个玻璃小瓶现需盖紧，以防止储存过程中丙酮挥发。

将已加帽的闪烁瓶随机放入LEVITATT中，并在其中孵育72小时。在孵育开始和结束时测量光强和温度，以确保符合预期的指导要求。每隔24小时进行一次取样，用移液器从每个闪烁瓶中吸取0.4毫升样品至玻璃瓶中。

加入1.6百万份丙酮以破坏细胞壁，使叶绿素释放到液相中。加入丙酮后，将瓶盖拧紧，并将样品避光保存至分析前。使用荧光计定量测试期间所采集样品中的生物量。

荧光计的设置应为激发波长420纳米，发射波长671纳米。每个样品重复测量三次，并记录相对值。荧光计测得的相对值用于计算生长速率，该速率将用于后续数据处理。

使用统计软件对计算出的生长速率数据拟合非线性回归曲线。非线性回归曲线的一个示例是活性函数的对数-逻辑模型。模型拟合结果同时显示了相应的 95% 置信区间。

常规有效的浓度值，如10%、20%和50%无效浓度，常用于报告生态毒性试验的结果。综上所述，LEVITATT提供了一个紧凑的平台，可用于符合国际标准化指南的常规化学品藻类毒性测试。此外，该装置还为测试那些会干扰光线到达藻类的难测物质（如纳米材料或有色物质）提供了可靠的平台。