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一粒不起眼的大豆根瘤，是植物與根瘤菌共同建立的“天然氮肥工廠(chǎng)”。

但當(dāng)納米尺度的塑料顆粒進(jìn)入這一微觀體系，會(huì)發(fā)生怎樣的變化？

隨著塑料材料老化、破碎，部分顆粒逐漸進(jìn)入納米尺度，形成納米塑料。由于尺寸更小，其遷移行為和生物作用更加復(fù)雜。

研究展示了納米塑料進(jìn)入大豆根瘤體系后，對(duì)植物—微生物共生過(guò)程的影響

面對(duì)納米塑料在復(fù)雜生物體系中的示蹤與定量分析挑戰(zhàn)，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心譚志強(qiáng)研究員等組成的合作團(tuán)隊(duì)開(kāi)展相關(guān)研究。

研究中，團(tuán)隊(duì)利用摻銪（Eu）納米塑料進(jìn)行示蹤，并使用聚光科技旗下譜育科技ICP-MS精準(zhǔn)測(cè)量銪信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)納米塑料吸收、遷移和積累過(guò)程的定量分析，為深入理解其生態(tài)影響機(jī)制提供重要數(shù)據(jù)支撐。

從納米塑料進(jìn)入根瘤

到探索潛在影響

相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際納米科技領(lǐng)域高影響力期刊《ACS Nano》。（點(diǎn)擊閱讀原文）

譜育科技ICP-MS應(yīng)用于譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)相關(guān)科研工作，研究成果發(fā)表于《ACS Nano》

該研究聚焦豆科植物—根瘤菌共生固氮體系，研究不同粒徑聚苯乙烯納米塑料（PS NPs）進(jìn)入該體系后的影響。

研究表明，在實(shí)驗(yàn)條件下，PS納米塑料可進(jìn)入大豆根瘤組織，并對(duì)植物—根瘤菌共生過(guò)程產(chǎn)生影響。

在100 mg/kg、20 nm PS納米塑料單一暴露條件下，相較對(duì)照組，研究發(fā)現(xiàn)：

固氮酶活性下降51.3%；

根瘤鮮重下降50.4%；

豆血紅蛋白含量下降64.9%。

同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)不同粒徑和暴露劑量條件下存在差異化響應(yīng)，提示納米塑料影響與暴露條件密切相關(guān)。

這些結(jié)果為理解納米塑料在植物—微生物互作體系中的潛在影響提供了科學(xué)依據(jù)。

從元素信號(hào)

到追蹤微觀軌跡

納米尺度研究的難點(diǎn)在于：研究對(duì)象足夠微小，但所在體系高度復(fù)雜。

科研人員不僅需要知道顆粒是否進(jìn)入目標(biāo)組織，還需要了解進(jìn)入多少、如何分布。

為實(shí)現(xiàn)對(duì)納米塑料行為的精準(zhǔn)解析，研究團(tuán)隊(duì)采用摻銪聚苯乙烯納米塑料（PS-Eu NPs）作為示蹤材料，并借助譜育科技ICP-MS精準(zhǔn)測(cè)定樣品中的銪（Eu）含量。

基于Eu元素信號(hào)與納米塑料示蹤體系的關(guān)聯(lián)分析，研究人員能夠定量表征PS-Eu NPs在根瘤及大豆不同組織中的分布與積累情況，為理解納米塑料在植物—微生物體系中的遷移行為提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

譜育科技ICP-MS應(yīng)用于中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心相關(guān)科研工作，為微納顆粒行為研究提供分析支撐

同時(shí)，研究結(jié)合高光譜成像、共聚焦成像以及生理指標(biāo)和基因表達(dá)分析，構(gòu)建了從顆粒攝取、組織分布到生物效應(yīng)的多維證據(jù)鏈。

其中，ICP-MS回答“進(jìn)入多少”，成像技術(shù)幫助觀察“分布在哪里”，生理指標(biāo)和基因表達(dá)進(jìn)一步揭示“產(chǎn)生怎樣的影響”。

從技術(shù)積累

到支撐前沿科研探索

這些研究并非一次孤立探索。

此前，研究團(tuán)隊(duì)還利用循環(huán)電場(chǎng)場(chǎng)流分離–電感耦合等離子體質(zhì)譜（CyElFFF-ICPMS）在線(xiàn)聯(lián)用系統(tǒng)開(kāi)展納米顆粒動(dòng)態(tài)追蹤研究，相關(guān)成果發(fā)表于《Microchemical Journal》。（點(diǎn)擊閱讀原文）

譜育科技ICP-MS支撐微納顆粒環(huán)境行為研究，相關(guān)成果發(fā)表于《Microchemical Journal》

從納米顆粒遷移追蹤，到納米塑料行為研究，相關(guān)科研實(shí)踐不斷拓展ICP-MS在微納顆粒分析領(lǐng)域的應(yīng)用邊界。

面對(duì)復(fù)雜樣品、痕量信號(hào)和多維驗(yàn)證等高要求科研場(chǎng)景，科學(xué)儀器不僅需要提供檢測(cè)結(jié)果，更需要支撐科學(xué)問(wèn)題深入探索。

聚光科技以自主可控的高端科學(xué)儀器，持續(xù)支撐前沿科學(xué)探索，讓數(shù)據(jù)更好地服務(wù)科學(xué)發(fā)現(xiàn)。