Artificial intelligence-powered new approach methodologies for assessing combined toxicity of chemical mixtures

化学 毒性 生化工程 化学毒性 环境科学 环境化学 工艺工程 废物管理 风险评估 危险废物
作者
Yu-Shun Lu,Le Chen,Yong-zhong Qian,Yanyang Xu
出处
期刊:Critical Reviews in Environmental Science and Technology [Taylor & Francis]
卷期号:56 (18): 975-996 被引量:1
标识
DOI:10.1080/10643389.2026.2693546
摘要

Chemical contaminants in the environment invariably occur as complex mixtures, yet conventional risk assessment paradigms rely on single‑chemical evaluations that cannot capture emergent synergistic or antagonistic interactions. This review critically examines how artificial intelligence (AI) integrated with New Approach Methodologies (NAMs) is fundamentally reshaping mixture toxicity assessment. We directly compare four AI architectures traditional machine learning, Graph Neural Networks (GNNs), SMILES‑based Transformers, and the highly interpretable q‑RASAR framework, critically evaluating their respective abilities to model non‑additive mixture effects, handle data scarcity, and meet regulatory interpretability standards. We address critical blind spots in emerging contaminant mixtures, including microplastics acting as vectors for antibiotics and heavy metals, and nanomaterial‑driven acceleration of antibiotic resistance gene transfer. A central theme is the indispensable transition from statistical correlation to causal biological proof: we delineate the boundary between statistical explainability (SHAP values) and mechanistic explainability (Adverse Outcome Pathways), and we propose a closed‑loop validation strategy that combines in vitro organoid assays, AOP mapping, and AI‑optimized PBPK modeling. Finally, we provide a regulatory roadmap that emphasizes globally standardized validation protocols (e.g., the OECD (Q)SAR Assessment Framework), large‑scale chemistry‑biology interaction databases for zero‑shot mixture predictions, Bayesian uncertainty quantification, and legal frameworks for liability when using black‑box models.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
william关注了科研通微信公众号
1秒前
1秒前
ZaiJ完成签到,获得积分10
2秒前
徐华发布了新的文献求助10
2秒前
师福盛完成签到 ,获得积分10
2秒前
wualexandra完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助laoxiaozi采纳,获得30
3秒前
雷州阿石完成签到 ,获得积分10
3秒前
隐形曼青应助专注的念烟采纳,获得10
3秒前
3秒前
樊小胖完成签到,获得积分10
4秒前
zddd完成签到,获得积分10
4秒前
啵啵小白发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
xixi完成签到,获得积分10
5秒前
郑朗逸完成签到,获得积分10
5秒前
蜗牛完成签到,获得积分10
5秒前
所所应助yiyeshanren采纳,获得10
5秒前
淡然凤完成签到,获得积分10
5秒前
陈宝妮完成签到,获得积分10
6秒前
孔祥柏完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Zxx完成签到,获得积分10
6秒前
gzhoax完成签到,获得积分0
6秒前
tangli完成签到 ,获得积分10
7秒前
xyq完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
胡图图完成签到,获得积分0
8秒前
昏睡的咖啡完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
缓慢语雪完成签到,获得积分10
8秒前
Nale完成签到,获得积分10
9秒前
东方元语应助1asfdwe采纳,获得20
9秒前
花深粥完成签到 ,获得积分10
10秒前
自然友菱完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
幸福念文完成签到,获得积分10
10秒前
lll发布了新的文献求助10
10秒前
zyz完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
APA handbook of comparative psychology: Basic concepts, methods, neural substrate, and behavior 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
An introduction of AMSTAR-2: a quality assessment instrument of systematic reviews including randomized or non-randomized controlled trials or both 500
An introduction to a measurement tool to assess the methodological quality of systematic reviews/meta-analysis: AMSTAR 500
The formulation methods and steps of umbrella review 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7606342
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9182090
关于积分的说明 19665309
捐赠科研通 7180567
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3269538
关于科研通互助平台的介绍 2433514
邀请新用户注册赠送积分活动 2263793