研究人员开发了使用微小水蚤的水污染预警系统

多伦多大学的研究人员正在开发一种针对水质和污染的预警系统，该系统将微小的水蚤和一种如此灵敏的仪器相结合，能够检测分子水平的变化。

该技术被米尔娜·辛普森，以U教授物理和环境科学的牛逼斯卡伯勒的部门的发展，博士后researcherTae勇郑某使用一种叫做代谢组学研究共同的健康水跳蚤(水蚤)。它使用一种称为串联质谱仪的强大仪器，为水蚤在不同水质条件下发生的生化过程提供了一个窗口。

辛普森说：“代谢组学确实是动态的，它使您几乎可以立即检测组织和细胞中的生化变化。”

该技术可以纳入所谓的水污染生物预警系统中，该系统包括研究生物如何对水质变化做出生物反应。系统中使用的生物通常对污染物和养分变化具有快速响应，因此该技术可用于连续监测水质。

辛普森说：“湖泊，河流和溪流的健康受到人类活动的持续威胁，并且可以迅速改变营养状况，pH值和生态系统的水质。”

挑战在于，没有一种快捷简便的方法可以定期监视这些环境。辛普森说，目前对水蚤的生殖测试最多可能需要21天才能完成。另一方面，代谢组学方法可以在几分钟到几小时内完成，甚至可以在整个生命周期内完成。

辛普森说：“当前的监测技术耗时长且劳动强度大。”他的研究着眼于分子水平上环境变化对土壤和水中的影响。

“在安大略省，有太多的淡水湖泊和河流，您不能仅仅足够快地收集和处理样品。”

迈娜·辛普森(Myrna Simpson)教授和博士后郑泰永(Tae-Yong Yong)正在开发一种使用微小水蚤的水污染预警系统。信用：唐·坎贝尔

过去已经开发了用于监测人类和环境健康的代谢组学方法，但这是首次在生物预警系统中对其进行测试。

该技术是如此的精细，可以检测出样品中代谢物的水平为皮克级(万亿分之一克)。辛普森说，与其他高度敏感的“组学”方法(例如基因组(基因)或蛋白质组学(蛋白质))相比，代谢组学更便宜，更容易，更快捷。

Jeong指出，在监测水质方面，时间和敏感性至关重要。水蚤一旦暴露于污染物，其毒性就会开始从根本上改变其分子水平，从而影响能量水平，繁殖能力并引起遗传变化。

他说：“如果水蚤由于受到污染的影响而感到不高兴，那它将遍及整个食物网。”

“它们是研究水污染的理想之选，因为作为基石生物，它们可以代表周围环境的变化。”

这项研究获得了克雷姆比尔基金会和安大略省环境，自然保护与公园部的资助，并发表在《水研究》杂志上。

两人还撰写了第二篇论文，研究了代谢物如何在水蚤的寿命中波动，该论文发表在《环境科学与技术》杂志上。

由于代谢组学非常敏感，因此研究人员下一步重要的工作是弄清楚如何区分由污染引起的轻微代谢变化和更多极端变化之间的区别。

辛普森说：“我们需要定义新陈代谢的细微变化与我们知道将在更糟的情况中表现出来的真正的大变化。”

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