研究表明,空气中常见的青霉菌属、曲霉菌属、孢子菌属等真菌都可以分泌过敏原, 引发过敏性呼吸系统疾病;研究指出,生物气溶胶暴露还能促进健康人的血压显著升高,导致不可逆的慢性肺功能减退。
要茂盛说,研究还发现,在雾霾天时,空气中生物气溶胶浓度水平显著高于非霾天的浓度水平;污染严重的城市明显高于乡村。“也就是说,雾霾时空气中的这些生物成分进一步加重了健康风险。”
最快1分钟成监测预警巨大挑战
“由于生物气溶胶的这些特性,在特定场所其处理、分析以及启用防护措施需要在3—5分钟内完成,其监测预警最佳时间为1分钟。”要茂盛说,这个时间的要求是对当今现有技术的巨大挑战。
据介绍,为实现生物预警,美国耗资近1000亿美金,专门设置了“生物盾牌计划”。过去10年,北京大学生物气溶胶实验室研发了专门的空气生物安全防御系统BioSTAND(见图),即集成了空气、呼出气采样、酵母菌蛋白荧光等分析技术自动检测平台,首次以荧光标记的酵母菌实现了对细菌、PM2.5毒性指标的多方面实时在线监测等。
人类细胞与酵母菌细胞一样有自噬现象,基本机理等也类似,并具有相似反应,通过PM2.5等对酵母菌基因的损害可推断出对人类基因的相关损伤。要茂盛说,实验室通过对酵母菌的上百种基因蛋白进行了高通量筛查,发现了氧化损伤蛋白(HSP60)、DNA修复蛋白(SSA1)等对空气中的PM2.5响应比较灵敏。“当PM2.5等对酵母菌发生了某些损伤,相对应的绿色荧光蛋白(GFP)就会表达并发光,然后被酵母菌蛋白荧光自动检测平台‘捕捉’到,这样就好像实时监测到不同地区每辆车的行驶拥挤状况。”要茂盛说。
需建立大气污染毒性指标体系