德州农工大学研究人员开发分析化学混合物的新方法

梅根·迈尔斯的故事，VMBS通信公司

2023年1月10日

Drs。Weihsueh赵而且伊凡Rusyn德克萨斯农工大学兽医与生物医学科学学院(VMBS)的教授，已经获得了11个奖项中的一个新的研究资助来自美国环境保护署(EPA)，这是寻找评估化学混合物毒性的新方法的一部分。

虽然毒理学研究传统上专注于单一化学物质的影响，但空气、水、土壤、食物和商业产品中的化学物质通常以混合物的形式存在，可以通过燃烧煤炭等活动或极端污染地区的灾难事件释放到环境中。

这些混合物中有许多具有良好的特征，但其他混合物可能包含多达数千种未知成分。了解这些混合物是如何影响人类、动物和环境健康的，对于接触它们的人来说很重要。

“混合物是毒理学中最困难的挑战，因为它们可能有无限多的成分，”大学毒理学教授Rusyn说。“你可以试着把每个样本都弄清楚，但仍然不能解决整体问题，因为每个样本都是不同的混合物。”

Rusyn和Chiu的目标是开发一种分析化学混合物的新方法，这种方法将把混合物作为一个整体和主要的单独成分来看待，而不是使用传统的方法来确定存在的每个成分。

他们为期三年的项目将使用75万美元的EPA拨款开发一种新的混合方法——结合毒理学、分析和建模方法——用于分析环境中发现的化学混合物并确定其潜在危害。通过提供快速结果，这种新方法将支持第一反应人员和社区领导人在清理化学混合物方面的决策。

使用准确的样本

该研究小组将使用之前由科学家收集的化学混合物样本进行研究德州农工大学超级基金研究中心的环境采样活动，以应对自然灾害，如飓风哈维和佛罗伦萨飓风．

Rusyn说:“EPA需要解决现实生活中的混合物，其中它们不仅仅是多环碳氢化合物或农药，而是许多更多样化的化学物质的混合物。”“这一挑战的一个很好的例子是含有多种化学物质的Superfund站点(废弃的危险废物站点)。如果这个地方被淹没了，流出来的不仅仅是一种化学物质，而是多种化合物的混合物。

他说:“为了提出一个雄心勃勃但并非完全不切实际的项目，我们研究了我们已经拥有的样本，并找到了一种新的、创造性的方式来使用这些信息。”“我们期待着这种类型的公告(融资机会)，我们正在建立10年或更长时间的基础设施和数据集;现在，这是一个绝佳的机会，我们可以非常有效地应用我们的数据。”

该团队还将测试被称为“未知或可变成分，复杂反应产物或生物材料”的复杂物质，或UVCBs。

uvcb根据其活性成分进行分类，包括汽油、机油或食用油等产品;它们像药物或农药一样受到监管。

Rusyn说:“uvcb仍然是根据特定的规格制造的，但我们承认，我们可能并不总是知道里面有什么，每次我们制造它，它的成分都会变化。”“我们试图创造的解决方案(新的测试方法)将适用于现实生活中的混合物和uvcb。”

采用新方法

该研究项目将涉及四个主要目标，第一个目标是使用不同的数据类型，根据它们可能影响的器官对大约1000种不同的化学物质进行分组。

“目前，几乎所有现有的化学物质分组都是基于化学结构;我们希望通过使用代表不同器官的细胞进行实验室测试，找出哪些会影响一个共同的目标，以便在生物学上更具相关性，”Chiu说。

“我们的推理是，如果我们使用来自不同人体器官的细胞(通常是毒性的主要目标)，我们就可以验证某些化合物对某些组织具有特异性的假设，”他继续说。

对于第二个和第三个目标，他们将对整个混合物进行测试，同时获得关于各个成分的信息，然后使用新的统计方法来尝试确定哪些成分是最有可能单独或组合造成影响的成分。

最后，第四个目标将涉及演示这些新方法如何能够提供可以在现实生活中使用的快速结果。

Chiu说:“我们的最后一步是将研究转化为实践，确定我们如何使用这些新的实验方法和数据来实际做出清理场地、补救或监管层面的决策。”

Rusyn和Chiu在这个项目上与来自北卡罗莱纳州立大学的两位同事合作。周一辉和弗雷德·赖特。

Rusyn说:“我非常感谢美国国家环境健康科学研究所、美国环保署和德克萨斯农工大学给我们这个机会，支持之前的工作，为这个令人兴奋的项目奠定了基础。”

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