纳米生态毒理学的标准化：推动工程纳米材料分组策略与数据整合研究

《Science of The Total Environment》：Standardization of nanoecotoxicology to facilitate grouping strategies for engineered nanomaterials

　　本文系统探讨了工程纳米材料（ENMs）生态毒理学的标准化需求，通过NanoReg2项目建立统一数据库，验证了基于核心元素（碳/硅/钛/锌）的分组可行性，揭示了初始理化特性与生物效应的关联性，并创新性应用牛血清白蛋白（BSA）稳定悬浮液技术，为FAIR（可查找、可访问、可互操作、可重用）数据体系建设提供关键支撑。

　　

Highlight

产品与纳米材料

所有化学品均购自Sigma-Aldrich（特殊标注除外）。鱼类细胞系培养介质及补充剂购自Pan Biotech（西班牙）。大型蚤（D. magna）和藻类实验用品采购于Fisher Scientific。欧洲联合研究中心（JRC）与NanoReg2工业合作伙伴提供了代表关键工业领域的纳米材料（Totaro等2016；Jiménez等2020）。初始理化性质数据整合自JRC提供的资料。

ENM悬浮液表征

使用牛血清白蛋白（BSA）制备的储备悬浮液在硅基（NM200-NM204、Si和SiΩC）及部分二氧化钛（NM100-NM105）ENMs中展现出实验室间可比的流体动力学尺寸（表2）。例如：采用BSA为藻类和大型蚤实验制备的NM100储备悬浮液（289.00 ± 16.10 d-nm）与未使用BSA的样品（278.00 ± 4.96 d-nm），其尺寸与鱼类细胞实验制备的储备液（286.00 ± 4.00 d-nm）以及使用BSA（159.50 ± 9.00）与未使用BSA的贻贝血细胞实验样品相当。

ENM悬浮液表征

ENMs生态毒性评估长期以来受限于研究设计缺乏标准化，包括ENM分散液制备、测试介质、测试生物选择及生物学终点测量的差异（Andreani等2020；Tschiche等2022）。这些不一致性导致生态毒理学领域难以实施分组策略以推动读穿法应用。同时，制备方法会影响悬浮液中纳米颗粒的尺寸、频率分布和稳定性已是共识。

结论

纳米技术产业的创新速度已超越ENMs生态毒性评估能力，读穿法被提议作为简化监管的手段。然而建立读穿策略需要初始数据集以构建分组假设，而这正是当前生态毒理学领域的短板。本文数据集首次尝试利用多营养级生物探索分组方法，为未来标准化研究提供重要基准。