BCEIA2023環境分析主題分會：探討環境與健康新關系

　　2023 年9月6-8日，第二十屆北京分析測試學術報告會暨展覽會(簡稱BCEIA2023)在北京·中國國際展覽中心（順義館）召開。大會同期設置了多個主題論壇以及電子顯微學與材料科學、質譜學、光譜學、色譜學、磁共振波譜學、電分析化學、生命科學中的分析技術、環境分析、化學計量與標準物質、標記免疫分析、微全分析11個主題分會，展示了近年來各大分析測試領域的專家學者在新原理、新材料、新方法和新儀器方面取得的突破，吸引逾千位中外學者參會交流。

　　9月7日-8日，環境分析分會以“Environment and Health 環境與健康”為主題，圍繞新污染物分析、暴露組學與暴露分析、微納尺度顆粒物及效應、環境健康研究中的新分析技術與裝置、AI和機器學習在環境分析中的應用等多個主題方向，展示了近年來廣大環境領域的專家學者在新原理、新材料、新方法和新儀器方面取得的突破。

環境分析分會現場

加拿大皇家科學院院士、加拿大阿爾伯塔大學(University of Alberta)杰出教授 樂曉春(X. Chris Le)

報告題目：CRISPR and amplification assays for nucleic acids in the environment

報告摘要：Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) and CRISPR-associated (Cas) protein systems are advancing genome editing, measurement sciences, and diagnostic technology. We describe here the development of integrated CRISPR-Cas and isothermal amplification techniques and their applications to biological and environmental analysis. Incorporating CRISPR-Cas systems with various nucleic acid amplification strategies enables the generation of amplified detection signals, improvements in analytical specificity and sensitivity, and development of point-of-care diagnostic assays.1,2 To enable highly sensitive and selective detection of nucleic acids, we integrated CRISPR with two isothermal amplification techniques: loop mediated amplification (LAMP) and recombinase polymerase amplification (RPA). To achieve on-site and point-of-care ability of the assays, we developed simultaneous viral inactivation and RNA preservation approaches compatible with the CRISPR-based techniques. We successfully applied these techniques and the polymerase chain reaction (PCR) assays to the determination of SARS-CoV-2 RNA in human nasal and throat swabs, gargle liquid, saliva, and wastewater/sewage.3-7 The CRISPR systems take advantage of various Cas proteins for their particular features, including RNA-guided endonuclease activity, sequence-specific recognition, and multiple turnover trans-cleavage activity of Cas12 and Cas13. The isothermal amplification and CRISPR technology can be adopted for the determination of other nucleic acid targets and for the analysis of other biological and environmental samples.

國家納米科學中心研究員 陳春英

報告題目：Exploring the Biological Behavior and Fate of Nanomedicines by Advanced Light Source Analytical Techniques 利用先進光源分析技術研究納米藥物在體內的行為和命運

報告摘要：納米尺度物質一旦進入生命體系，將面臨復雜的多重生物屏障和生理結構，缺乏跨尺度、高靈敏、原位表征的技術手段是制約其發展的瓶頸問題。我們提出了納米蛋白冠的原位表征、多種同步輻射分析技術和代謝分析方法聯合應用的研究策略，通過發展多種同步輻射分析技術(同步輻射微束X射線熒光、X射線近邊吸收結構譜學、nanoCT等)，實現高靈敏、高分辨地原位解析納米材料在靶組織、靶細胞內的分布及其化學形態。建立納米材料與蛋白質、納米材料與磷脂分子吸附結構的定量分析方法;發展單細胞水平的無損、三維高分辨、元素成像方法，用于觀察單細胞內納米材料空間分布和化學行為;闡明體內納米材料的生物化學轉化過程。

暨南大學研究員 李雪

報告題目：Breath analysis by using secondary electrospray ionization high resolution mass spectrometry: Applications and perspectives 二次電噴霧電離質譜在呼氣分析中的應用與展望（質譜分析）

報告摘要：二次電噴霧離子化技術(Secondary electrospray ionization)是一種由電噴霧技術(Electrospray ionization)衍生而來的大氣壓離子化技術，通過電噴霧產生的初級電噴霧云離子化醇類、醛酮類、有機酸、酯類、不飽和烴等大多數種類有機組分。本文總結了課題組應用SESI源耦合高分辨質譜(SESI-HRMS)探究呼氣分析在疾病生物標志物發現、藥物監測、運動代謝監測等生命健康領域的應用基礎研究和轉化工作，分析了SESI-HRMS呼氣分析亟需解決的問題與可能的解決方案。

北京大學城市與環境學院教授 萬祎

報告題目：High-through analysis and mass spectrometry imaging of polyhalogenated compounds

報告摘要：多鹵代化合物是一類典型的有機污染物，具有生物放大性、環境持久性和毒性，對全球生態系統和人類帶來健康危害。本研究針對高環境暴露的多鹵代化合物，通過在液相流動相中添加四苯基氯化鏻(Ph4PCl)，能普遍顯著增強多鹵化合物的電離和靈敏度(1-3個數量級)，結合鹵代化合物分子式的同位素指紋匹配算法，實現了少量人體血液中近700個多鹵代化合物的高通量鑒定和掃描，進一步將該試劑用于生物體內該物質的質譜成像分析，并結合空間代謝組分析了典型多鹵化合物的代謝干擾效應。

浙江大學教授 莊樹林

報告題目：The screening and toxic study of new pollutants by machine learning 基于機器學習的新污染物篩選與毒理研究

報告摘要：鑒定大量人工化學品的持久性、遷移性、毒性(Persistent, Bioaccumulation, Toxic, PBT)或持久性、生物蓄積性、毒性與(Persistent, Mobile, Toxic, PMT)屬性是當前環境領域一大挑戰1, 2。目前亟需構建高通量、精準預測系統。本研究基于圖神經網絡GCN，構建了高準確性和低假陰性的預測系統(圖1)，篩選了典型新污染物。進一步圍繞有害結局路徑(Adverse Outcome Pathway, AOP)，采用分子動力學模擬、轉錄組學、細胞實驗、斑馬魚實驗、老鼠實驗等手段探究了典型新污染物的有害健康效應及毒理機制3-6。部分成果被聯合國持久性有機污染物審查委員會引用，為我國新污染物風險管控提供技術支撐。

此次分會為了解環境分析領域的新技術提供了一個寶貴的交流平臺，為應對日益嚴峻的環境挑戰提供了堅實的基礎，推動環境可持續發展。