纳米金属氧化物对人体细胞毒性效应的构效关系研究 |
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引用本文: | 曹洪印,袁蓓蕾,潘勇,史海华.纳米金属氧化物对人体细胞毒性效应的构效关系研究[J].安全与环境学报,2023(1):304-312. |
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作者姓名: | 曹洪印 袁蓓蕾 潘勇 史海华 |
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作者单位: | 1. 南京工业大学江苏省危险化学品安全与控制重点实验室;2. 南京科技职业学院环境工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(81803274); |
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摘 要: | 为建立高效的纳米金属氧化物细胞生物毒性构效关系预测模型,研究了20种纳米金属氧化物在不同生物条件下对人正常肺上皮细胞(BEAS-2B)和角质层细胞(HaCaT)的毒性效应构效关系,并首次将元素周期描述符(定量描述符)与试验条件参数(定性描述符)相结合,共同表征金属氧化物的纳米结构特征。在采用支持向量机-特征递归消除法(Support Vector Machine-Recursive Feature Elimination, SVM-RFE)筛选的最优描述符作为输入参数的基础上,分别应用支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和随机森林(Random Forest, RF)2种高效的建模方法,建立纳米材料构效关系(Structure-Activity Relationships for Nanoparticals, Nano-SAR)预测模型。2个算法训练集的准确率(ACC)均大于0.9,内部验证准确率均大于0.7,测试集外部验证的准确率也均大于0.8,模型验证结果表明2个算法均具有良好的稳定性和较强的预测能力。对比2个算法研究结果表明,RF算法优于SVM算法...
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关 键 词: | 环境科学技术基础学科 纳米金属氧化物 生物毒性 构效关系 元素周期描述符 随机森林 模型 |
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