新污染物的不断产生和发展对我们的生活产生了广Gel Doc Systems泛的影响。新污染物具有来源DS-3201使用方法广泛、治理复杂、隐蔽性、持久性等特点,其在环境和生物体内蓄积可能产生未知的健康风险。新污染物种类繁多,包含内分泌干扰物、抗生素、纳米材料以及消毒副产物(DBPs)等。新污染物能够通过多种途径被人体摄入,并引发一定的毒性效应,威胁人类的身体健康。MXene是一种应用前景广阔的材料,但与其相关的健康风险研究却相对匮乏。而且随着检测技术的快速更新换代,新的DBPs不断被识别发现,其相关的健康风险研究也亟待开展。所以本研究聚焦新污染物当中的二维纳米材料MXene和DBPs,利用体外细胞模型对它们的细胞毒性及致毒机制进行了深入探讨。MXene材料作为一种相对较新的纳米材料,由于其Etoposide小鼠高机械强度、较好的生物相容性、高表面积、稳定的电化学性质和高亲水性等特性,一经开发便引起了研究者们的广泛兴趣。目前已知的具有不同结构组成的MXene材料已有130多种,其在光电子学、电磁干扰屏蔽、能量存储、生物医学以及环境工程等领域展现出巨大的应用潜力。老化是MXene在环境中的一种重要行为,探究老化过程对MXene毒性的影响对于明确其环境健康风险十分重要。基于此,我们采用FHC细胞模型对老化前(Ti_3C_2T_x、Ti_3CNT_x)后(o-Ti_3C_2T_x、o-Ti_3CNT_x)MXene的毒性效应进行了对比研究。首先,我们对材料老化前后的物化性质进行了系统表征分析,明确了老化过程对两种不同组成的MXene材料尺寸、形貌和化学组成等理化性质的影响。另外,四种材料的毒性评价结果显示,在0-100μg/m L的暴露剂量范围内,相对于老化后,Ti_3C_2T_x和Ti_3CNT_x均表现出更强的细胞毒性。通过荧光染色,抑制剂对比实验以及流式细胞术等方法,我们明确了诱导细胞凋亡是Ti_3CNT_x导致细胞活力降低的主要原因。我们继续采用细胞电镜观察、q-PCR、Western blot等方法证实细胞摄入的Ti_3CNT_x可引起细胞内ROS和GSH明显升高,导致细胞诱发Bcl-2或者线粒体介导的内源性细胞凋亡,进而导致细胞总体活力降低。综上所述,MXene的类型和老化均是影响其细胞毒性的关键因素。DBPs是饮用水消毒处理过程中重要的产物,是新污染物的重要组成部分。目前,新的DBPs不断被识别发现,其中大部分物质的健康风险仍未可知,且没有得到有效监管。令人担忧的是,之前的一些研究显示部分DBPs可能具有较高的致毒风险,所以关键致毒DBPs的有效识别对保障人们用水安全至关重要。基于此,我们以广州某水厂不同处理工艺段水样为研究对象,分别采集原水(W1)、待滤水(W2)、砂滤水(W3)、炭滤水(W4)、出厂水(W5)、管网水(W6),综合分析水样的非靶标检测和细胞DNA损伤效应测试结果,对不同处理工艺段水样中的关键致毒DBPs组分进行了系统的分析和识别。首先,我们通过富集的手段大大提高了水样DBPs的检出效率,之后通过UPLC-MS的方法对各个水样水质进行非靶标检测,并分析水处理工艺过程中的水质的动态变化。细胞效应研究结果表明,只有W1、W2、W3水样对FHC细胞表现出明显的综合细胞毒性,且毒性效应依次增强。在细胞DNA损伤能力方面,W1>W3>W6>W5>W4,W2没有显示出DNA损伤诱导能力。基于以上结果,我们对水样的水质分析结果和细胞效应结果进行综合分析,快速筛选出一部分可疑致毒DBPs清单,并对清单物质在水处理工艺过程中的相对含量变化进行了直观描述。该工作加强了我们对DBPs潜在健康风险的认识,为饮用水中关键致毒DBPs组分的科学监管及针对性水处理工艺的优化提供了理论参考。总体来讲,本研究聚焦典型新污染物MXene和DBPs的健康风险研究,揭示了MXene的细胞毒性机制以及其关键影响因素,建立了细胞DNA损伤效应终点导向的可疑致毒DBPs筛选方法,为MXene的安全应用以及保障用水安全提供了理论支持,充实了新污染物的健康风险研究理论体系。