微核技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用概況

摘 要：環(huán)境問題使得環(huán)境監(jiān)測工作越加重要，微核技術(shù)可以在相關(guān)工作中發(fā)揮出重要作用，應(yīng)該對其大力應(yīng)用。本文主要以微核檢測技術(shù)概述作為出發(fā)點，從紫露草四分體微核技術(shù)和蠶豆根尖微核技術(shù)兩方面分析了微核技術(shù)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用。并探討了微核技術(shù)應(yīng)用環(huán)境檢測中的注意事項，以期為促進我國微核技術(shù)的發(fā)展提供一些參考和意見。

關(guān)鍵詞：微核；環(huán)境檢測；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.209

0 引言

現(xiàn)階段，微核技術(shù)主要應(yīng)用于藥物篩選、腫瘤防治和環(huán)境檢測等多種領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍較廣。無論是國內(nèi)還是國外諸多國家和機構(gòu)，已將微核技術(shù)作為一種誘變試驗的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。

1 微核檢測技術(shù)概述

微核檢測技術(shù)是一項實用而有效的試驗技術(shù)，主要應(yīng)用于環(huán)境檢測領(lǐng)域，無論是國內(nèi)還是國外，將微核檢測技術(shù)作為檢測水環(huán)境生物的標(biāo)準(zhǔn)性方法。除此之外，還可以將其應(yīng)用于水體的致突變性檢測領(lǐng)域。

所謂微核是指生物遭受環(huán)境因素的影響之后，其染色體結(jié)構(gòu)會逐漸發(fā)生改變，形狀和顏色都會隨之發(fā)生變化。細胞分裂后期，無著絲粒斷片或滯后染色體不能向細胞的兩極運動，而是殘留在細胞中央的赤道板附近。微核可以檢測環(huán)境的污染程度，其測量單位為頻率。

微核技術(shù)主要應(yīng)用于細胞水平上的遺傳毒性研究和微核進行環(huán)境污染檢測這兩方面。前者主要是通過微核試驗展開藥物分析與研究，主要成果應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。后者主要是采用植物微核技術(shù)檢測環(huán)境的污染程度，所用的材料主要包括紫露草、蠶豆、洋蔥等。

2 微核技術(shù)在環(huán)境檢測中的應(yīng)用

2.1 紫露草四分體微核技術(shù)

美國科學(xué)家以紫露草作為原料，借助特殊工具處理致癌物質(zhì)之后，可以觀察到乙烷氣體處理之后會誘發(fā)小孢子。這是產(chǎn)生微核的主要過程。依據(jù)實驗結(jié)果表明，微核數(shù)量的多少與乙烷氣體的濃度息息相關(guān)，且呈正相關(guān)關(guān)系。這就初步驗證了紫露草微核檢測系統(tǒng)的功能與作用。表明該技術(shù)可用于室內(nèi)空氣質(zhì)量的檢測。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，微核技術(shù)逐漸被應(yīng)用于環(huán)境檢測領(lǐng)域，用于檢測水分的污染頻率。

2.2 蠶豆根尖微核技術(shù)

該技術(shù)建立在紫露草分體微核技術(shù)基礎(chǔ)之上，屬于一種生物短期檢測方法，是國內(nèi)國外應(yīng)用較為普遍的一種環(huán)境檢測模式。該技術(shù)被提出之前，不少科學(xué)家將其擁有檢測X-射線、絲裂霉素C等，用于檢測淡水污染誘變劑損傷的微核效應(yīng)，從而建立了誘變劑檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠快速獲取相關(guān)遺傳信息，對致突變物的敏感度較高，可直接用于水污染的檢測。

相較于紫露草四分體微核技術(shù)而言，該技術(shù)具有以下優(yōu)勢：其一，實驗周期短。其主要材料是根尖細胞，實驗時間大約在2周，且不受其他因素的制約，可以選擇在任何時間展開實驗分析。紫露草微核技術(shù)的試驗材料以減速分裂四分體孢子為主，其實驗時間受限制，一般適合于百花齊放的春季。其二，成本低，操作簡單，對設(shè)備的技術(shù)性要求不高，易于推廣。對于材料的培養(yǎng)而言，只需要將蠶豆放置在培養(yǎng)皿中，溫度常溫即可。紫露草需要借助專用配載。為純化遺傳性，需要采用無形繁殖。且為確保枝條更加粗壯，需要專業(yè)的栽培技術(shù)和管理經(jīng)驗作為支撐。其三，對溫度和溶液的PH值要求不高。其四，易于掌握細胞分裂時間。紫露草的制片時間需要嚴(yán)格控制在四分體時期，否則會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。其五，真實有效的反映遺傳物質(zhì)的損傷效應(yīng)。蠶豆微核檢修系統(tǒng)的應(yīng)用范圍較廣，可用于檢測致突變物、致癌物。

3 注意事項

利用微核技術(shù)展開水污染檢測雖然具有較大的優(yōu)勢，但是依然存在一些問題，需要結(jié)合問題源提出具體的解決措施。

對環(huán)境致突變物所引起的染色體畸變定性反應(yīng)結(jié)論而言，無論是植物還是動物，存在一致性。這就說明植物細胞微核檢測系統(tǒng)既可以檢測植物致癌物質(zhì)，又可以檢測動物致癌物質(zhì)。相較于專門的動物細胞微核檢測系統(tǒng)而言，植物細胞微核檢測系統(tǒng)具有經(jīng)濟成本低、操作便利等優(yōu)勢。但是植物細胞和動物細胞之間存在差異性，其顯著差異表現(xiàn)在細胞周期不同、誘變劑進入靶分子的方法不同、生化代謝不同，因此最終會影響污染物致癌性試驗結(jié)果。因此，借助植物微核技術(shù)展開物質(zhì)致癌性時，應(yīng)與其他測試系統(tǒng)相結(jié)合，從而提高試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、擴大微核技術(shù)的應(yīng)用范圍。

由于各種生物細胞不同，對污染物的反應(yīng)不同，同一種生物不同品系對污染物的反應(yīng)情況不同。因此，要想建立一個標(biāo)準(zhǔn)檢測系統(tǒng)的難度系數(shù)較大。除此之外，微核的產(chǎn)生是生物對環(huán)境的致癌，致畸變物的綜合反映。這就表明生物中存在致癌物或者致畸變物，但是并不能有效分析出致癌物的種類，也無法計算致癌物或者致畸變物的數(shù)量，對其分析結(jié)果并不清晰。這就需要借助其他手段加以完善，比如化學(xué)物質(zhì)檢測系統(tǒng)的建立。某些植物對污染物比較敏感，假設(shè)在污染比較嚴(yán)重的情況下展開微核技術(shù)檢測，不僅會大大降低微核率，還會導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差，無法真實有效反映污染狀況。因此，需要進一步完善和發(fā)展微核檢測系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

微核技術(shù)主要應(yīng)用于細胞水平上的遺傳毒性研究和微核進行環(huán)境污染檢測這兩方面。相較于紫露草微核檢測技術(shù)而言，蠶豆根尖細胞微核技術(shù)具有實驗操作簡單、易于推廣、易于掌握等多種優(yōu)勢，因此在環(huán)境檢測中應(yīng)用較為廣泛。無論是植物細胞還是動物細胞的致癌檢測，都可以借助微核技術(shù)。但是在應(yīng)用過程中，應(yīng)注重微核技術(shù)與其他化學(xué)物質(zhì)檢測系統(tǒng)的結(jié)合，并針對各種生物對污染物反應(yīng)時間的不同，健全和完善污染檢測系統(tǒng)，進而推動我國微核技術(shù)的發(fā)展。

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作者簡介：孫鵬飛（1993-），男，黑龍江富錦人，本科在讀，研究方向：核工程與核技術(shù)。