In-silico-Modell für die Toxizität von Nanopartikeln für Wasserflöhe
2022
Leiden University, Leiden, Niederlande
Das Ziel der vorliegenden Studie war es, ein Modell zur Vorhersage der Dosis-Wirkungs-Beziehung verschiedener metallbasierter Nanomaterialien zu entwickeln, wobei der Schwerpunkt auf der Form der Dosis-Wirkungs-Kurve für den Wasserfloh Daphnia magna lag, welcher ein häufig eingesetzter Organismus ist.
Modelle basierend auf quasi-quantitativen Struktur-Aktivitäts-Beziehungen (QSARs) zur Abschätzung des Hill-Koeffizienten, der die Steilheit der Wirkungskurve beschreibt, wurden entwickelt. Das Modell wurde auf der Grundlage von Dosis-Wirkungs-Beziehungen aus 60 Datensätzen von 11 metallbasierten Nanomaterialien aus 20 Literaturberichten trainiert. Unter Verwendung der Hill-Gleichung wurde die Beziehung zwischen der Dosis der Nanosuspension und den Wirkungsdaten berechnet. Schließlich wurde ein quasi-quantitatives Struktur-Aktivitäts-Beziehungsmodell (QSAR) entwickelt, um die berechneten Beziehungen basierend auf spezifischen Nanomaterial-Eigenschaften abzuschätzen. Das Modell simulierte die Trainingsdaten gut, mit einer Abweichung von 2,3% zwischen experimentellen und modellierten Antwortdaten. Es wurde außerdem verwendet, um die Dosis-Wirkungs-Beziehungen von 15 zusätzlichen Datensätzen von sieben metallbasierten Nanomaterialien aus 10 Literaturberichten vorherzusagen, welche nicht in die Modellentwicklung einbezogen wurden. Dies gelang mit einem durchschnittlichen Fehler von 3,5%.
Development of a quasi–quantitative structure–activity relationship model for prediction of the immobilization response of Daphnia magna exposed to metal‐based nanomaterials
Willie Peijnenburg
Eingestellt am: 29.02.2024
[1] https://setac.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/etc.5322
