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科研进展

刘勇课题组在湖泊内藻毒素污染评估及市场化应用方面取得系列进展
发布日期:2023-12-14 作者:刘勇


成果一

富营养湖泊是一个复杂的生态系统,水体内MC-LR浓度较低。在湖泊水样中对MC-LR的污染评估变得较为困难。我们首次基于新型技术获取了水样中的荧光数据,通过研究光学信号与MC-LR的相关性来实现对湖泊各区域MC-LR的分布可视化。该结果表明荧光探针技术在某种程度上反映了富营养湖泊MC-LR的分布特征,这为湖泊各区域MC-LR污染的直观分布提供重要分析工具。然而,光学技术参与的污染评估存在一定局限性,例如,在原水样的荧光测试中,探针在采样点的荧光数据不能完全代表MC-LR的浓度多少,其他污染物的干扰往往对结果产生影响。该成果以“Visualization of microcystin-LR and sulfides in plateau lakes”为题发表于中国科学院1TOP期刊Journal of Hazardous Materials, 2024, 462: 132771(论文链接:https://doi:10.1016/j.jhazmat.2023.132771, IF=13.6)。云南大学2022级博士研究生王照民为论文第一作者,刘勇教授、谢平研究员为该论文的共同通讯作者,云南大学为第一通讯单位。

 

1. 湖泊内的污染参数分析

 

成果二:科研成果转化

在研究过程中,我们团队一直在产学研用方面不断摸索。(1目前研究进展及技术参数:我们筛选了30种荧光探针实现了对MC-LR的快速检测。技术参数与之前相比得到较高提升,并表现出了较高的灵敏性和特异性。更重要的是,在亚细胞水平已经实现了对MC-LR的高灵敏和特异性检测。(2商业化趋势:①在亚细胞水平已经实现商业化,首次推出商品化外源性MC-LR检测试剂盒:RD-TPA微囊藻毒素-LR检测试剂(如下图),并申请了专利。这是目前市场首个应用于亚细胞水平商业化的MC-LR检测试剂盒。②由于湖泊内MC-LR的浓度均低于1 μg L-1,富营养化水体MC-LR的原位检测还未实现。主要受限于所研发技术的灵敏性。

 

2.  市场化产品藻毒素检测试剂

 

成果三

在成果一研究的基础上,本研究尝试将荧光分析技术用于湖泊内污染物的评估。与传统技术相比,这种研究模式实验程序更为简易,实验结果更为直观。虽然这类技术在水样中能够特异性检测MC-LR,这类研究为快速评估湖泊各区域MC-LR的浓度奠定基础。该研究以“Analyzing MC-LR distribution characteristics in natural lakes by a novel fluorescence technology”为题发表于生态与环境领域期刊Environmental Pollution, 2024, 342: 123123(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.123123, IF=8.9)。2022级硕士研究生胡湘玉为论文第一作者,刘勇教授为该论文的通讯作者,云南大学为第一通讯单位。

同样,我们通过光学技术实现了在滇池水样中异味物质(H2S)的光学分析。通过WQI进一步评估了滇池采样区域的污染程度。该研究以Assessing the pollution level of a subtropical lake by using a novel hydrogen sulfide fluorescence technology为题发表于生态与环境领域期刊Environmental Research, 2023, 229: 115916(论文链接:https://doi.org/10.1016/j.envres.2023.115916, IF=8.3)。2021级硕士研究生郝雨为论文的第一作者,刘勇教授,谢平研究员为该论文的共同通讯作者,云南大学为第一通讯单位。

 

在藻毒素和毒理学研究领域,刘勇研究组自从2021-2023年以来在Water Research,Journal of Hazardous Materials 等发表SCI论文15篇,其中影响因子大于10中科院1区论文5篇,Nature index 2篇。授权专利3项并实现市场转化。研究得到国家自然科学基金面上项目、云南省社会发展专项、兴滇人才支持计划青年人才项目支持。