• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

预测TiO、ZnO和CeO纳米颗粒在天然水中的电泳迁移率:环境描述符在纳米信息学模型中的重要性。

Predicting electrophoretic mobility of TiO, ZnO, and CeO nanoparticles in natural waters: The importance of environment descriptors in nanoinformatics models.

作者信息

Swirog Marta, Mikolajczyk Alicja, Jagiello Karolina, Jänes Jaak, Tämm Kaido, Puzyn Tomasz

机构信息

Laboratory of Environmental Chemoinformatics, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk, Poland.

Laboratory of Environmental Chemoinformatics, Faculty of Chemistry, University of Gdansk, Wita Stwosza 63, 80-308 Gdańsk, Poland; QSAR Lab Sp. Z o. o., Trzy Lipy 3, 80-172, Poland.

出版信息

Sci Total Environ. 2022 Sep 20;840:156572. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.156572. Epub 2022 Jun 14.

DOI:10.1016/j.scitotenv.2022.156572
PMID:35710003
Abstract

Natural and engineered nanoparticles (NPs) entering the environment are influenced by many physicochemical processes and show various behavior in different systems (e.g., natural waters showing different characteristics). Determining the physicochemical characteristics and predicting the behavior of nanoparticles ending up in the natural aquatic environment are key aspects of their risk assessment. Here, we show that the quantitative structure-property relationship modeling method used in nanoinformatics (nano-QSPR) can be successfully applied to predict environmental fate-relevant properties (electrophoretic mobility) of TiO, ZnO, and CeO nanoparticles. However, in contrast to the previous works, we postulate to use, in parallel: (i) the nanoparticles' structure descriptors (S-descriptors) and (ii) the environment descriptors (E-descriptors) as the input variables. Thus, the method should be abbreviated more precisely as nano-QSEPR ("E" stands for the "environment"). As a proof-of-the-concept, we have developed a group of models (including MLR, GA-PLS, PCR, and Meta-Consensus models) with high predictive capabilities (Q = 0.931 for the GA-PLS model), where the S-descriptors are represented by the core-shell model descriptor and the E-descriptors - by different ambient water features (including ions concentration and the ionic strength). The newly proposed nano-QSEPR modeling scheme can be efficiently used to design safe and sustainable nanomaterials.

摘要

进入环境中的天然和工程纳米颗粒(NPs)会受到许多物理化学过程的影响,并在不同系统中表现出各种行为(例如,具有不同特征的天然水体)。确定纳米颗粒的物理化学特性并预测其在天然水生环境中的行为是其风险评估的关键方面。在此,我们表明纳米信息学中使用的定量结构-性质关系建模方法(nano-QSPR)可以成功应用于预测TiO、ZnO和CeO纳米颗粒与环境归宿相关的性质(电泳迁移率)。然而,与先前的研究不同,我们假设并行使用:(i)纳米颗粒的结构描述符(S-描述符)和(ii)环境描述符(E-描述符)作为输入变量。因此,该方法应更精确地缩写为nano-QSEPR(“E”代表“环境”)。作为概念验证,我们开发了一组具有高预测能力的模型(包括MLR、GA-PLS、PCR和Meta-共识模型)(GA-PLS模型的Q = 0.931),其中S-描述符由核壳模型描述符表示,E-描述符由不同的环境水特征(包括离子浓度和离子强度)表示。新提出的nano-QSEPR建模方案可有效地用于设计安全且可持续的纳米材料。

相似文献

1
Predicting electrophoretic mobility of TiO, ZnO, and CeO nanoparticles in natural waters: The importance of environment descriptors in nanoinformatics models.预测TiO、ZnO和CeO纳米颗粒在天然水中的电泳迁移率:环境描述符在纳米信息学模型中的重要性。
Sci Total Environ. 2022 Sep 20;840:156572. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.156572. Epub 2022 Jun 14.
2
Core, Coating, or Corona? The Importance of Considering Protein Coronas in nano-QSPR Modeling of Zeta Potential.核心、涂层还是电晕?在纳米 QSPR 模型中考虑 Zeta 电位的蛋白电晕的重要性。
ACS Nano. 2023 Feb 14;17(3):1989-1997. doi: 10.1021/acsnano.2c06977. Epub 2023 Jan 18.
3
Chemical interactions between Nano-ZnO and Nano-TiO2 in a natural aqueous medium.纳米 ZnO 和纳米 TiO2 在天然水介质中的化学相互作用。
Environ Sci Technol. 2014 Jul 15;48(14):7924-32. doi: 10.1021/es501168p. Epub 2014 Jun 23.
4
Linear and non-linear modelling of the cytotoxicity of TiO2 and ZnO nanoparticles by empirical descriptors.通过经验描述符对二氧化钛和氧化锌纳米颗粒的细胞毒性进行线性和非线性建模。
SAR QSAR Environ Res. 2015;26(7-9):647-65. doi: 10.1080/1062936X.2015.1080186. Epub 2015 Sep 2.
5
Risk assessment of heterogeneous TiO-based engineered nanoparticles (NPs): a QSTR approach using simple periodic table based descriptors.基于 QSTR 方法的 TiO2 基工程纳米粒子(NPs)的异质性风险评估:使用简单的基于元素周期表的描述符
Nanotoxicology. 2019 Jun;13(5):701-716. doi: 10.1080/17435390.2019.1593543. Epub 2019 Apr 2.
6
The influence of ZnO and TiO2 nanoparticles on the toxicity of sewage sludges.氧化锌和二氧化钛纳米颗粒对污水污泥毒性的影响。
Environ Sci Process Impacts. 2013 Jan;15(1):296-306. doi: 10.1039/c2em30653k.
7
Influence of daylight on the fate of silver and zinc oxide nanoparticles in natural aquatic environments.日光对天然水生态环境中银和氧化锌纳米颗粒命运的影响。
Environ Pollut. 2017 Jul;226:1-11. doi: 10.1016/j.envpol.2017.04.006. Epub 2017 Apr 7.
8
Interaction of BSA with ZnO, TiO, and CeO nanoparticles.牛血清白蛋白与 ZnO、TiO 和 CeO 纳米粒子的相互作用。
Biophys Chem. 2020 Dec;267:106475. doi: 10.1016/j.bpc.2020.106475. Epub 2020 Sep 11.
9
The effect of electrolytes on the aggregation kinetics of three different ZnO nanoparticles in water.电解质对三种不同 ZnO 纳米颗粒在水中聚集动力学的影响。
Sci Total Environ. 2015 Oct 15;530-531:183-190. doi: 10.1016/j.scitotenv.2015.05.059. Epub 2015 May 28.
10
The Modification of In Situ SiOx Chitosan Coatings by ZnO/TiO NPs and Its Preservation Properties to Silver Carp Fish Balls.原位 SiOx 壳聚糖涂层的 ZnO/TiO NPs 修饰及其对银鱼鱼丸保鲜性能的影响。
J Food Sci. 2018 Dec;83(12):2992-3001. doi: 10.1111/1750-3841.14381. Epub 2018 Dec 5.

引用本文的文献

1
CompSafeNano project: NanoInformatics approaches for safe-by-design nanomaterials.CompSafeNano项目:用于设计安全纳米材料的纳米信息学方法。
Comput Struct Biotechnol J. 2024 Dec 25;29:13-28. doi: 10.1016/j.csbj.2024.12.024. eCollection 2025.
2
The round-robin approach applied to nanoinformatics: consensus prediction of nanomaterials zeta potential.应用于纳米信息学的循环赛方法:纳米材料zeta电位的共识预测
Beilstein J Nanotechnol. 2024 Nov 29;15:1536-1553. doi: 10.3762/bjnano.15.121. eCollection 2024.