浸出液毒性里有多少是渗透压和 pH：涡虫致死实验的剂量-反应重建

1 · 研究问题

日用材料浸出液导致涡虫（Dugesia）死亡的剂量—反应中，有多少可由 pH、电导率与渗透压配平后的合成对照解释？扣除这些理化效应后，浸出液的 LC50 及其置信区间是否仍可估计？

2 · 研究背景与空白

浸出液暴露把材料中可溶出的成分带入水相，但也同时改变酸碱度、离子强度和渗透压。涡虫死亡只能说明“整个暴露体系有影响”，不能自动归因于某种产品化学物。要区分二者，需要一份不含产品成分、却在可测理化量上与浸出液匹配的对照，并用系列稀释建立完整剂量—反应，而非只比一个浓度。

ANIM021（2026，Grand Award，"Menstrual Product Exposure on Planaria"）用 artificial vaginal fluid（AVF）浸泡四种市售产品，又用 spring water 制作四份浸出液；摘要报告 survival 同时因 product and exposure medium 显著不同，并称一个 pad-based product 在所有条件下造成 complete mortality。已有工作因此清楚显示暴露介质会改变结果，但未把 pH、离子强度和渗透压分别配平，也未做系列稀释，因而没有 LC50。

空白在于：介质本身能解释多少死亡、扣除后是否仍有剩余效应，尚未被上述设计分开。本课题可换用纸质包装、可降解餐具、织物或宠物垫等日用浸出物，保留方法内核；3–4 个月足以完成一个材料的配平对照和剂量曲线，且“全部可由理化量解释”与“仍有残余效应”都能成为有效结论。

3 · 可检验假设

H1 在同一稀释度下，理化配平对照造成的死亡率将解释原浸出液死亡率差异的 ≥ 50%；把 pH、电导率与渗透压纳入模型后，材料指示变量的效应方向减弱。

H2 若 H1 被否证，则存在不能由这三项解释的残余效应；备择机制检验为原浸出液与配平对照的剂量—反应曲线斜率或 LC50 置信区间分离。

4 · 量化验收标准

1. 方法学校验硬门槛。 用已知 pH、已知电导率的标准液重跑仪表校验，读数偏差均须 ≤ 5%；用预先配制的已知浓度对照验证稀释管线，反算偏差 ≤ 5%。任一不过关则后续归因全部无效。渗透压测量能力与校验标准需核实。
2. 每个暴露浓度、原浸出液、配平对照和介质空白至少 3 个独立容器重复；同一容器中的多只涡虫属于群集观测，不冒充独立 n。
3. 统计口径预先写死。 浓度梯度、观察时点、死亡判据、排除规则和 log-logistic 模型在开测前固定；报告 LC50、曲线斜率和 95% 置信区间，不只报 p 值。
4. 对每份原浸出液与合成对照报告 pH、电导率、渗透压的匹配误差；三项均在预定容差内才允许归因比较。
5. 以介质空白校正自然死亡，给出配平对照解释比例及其不确定度；若无法稳定估计 LC50，诚实报告为区间删失而不外推。
6. 可复现性。 发布材料批次、浸泡与稀释记录、逐容器原始计数、仪表校验、模型代码和异常处理日志。

5 · 数据与工具

用途	来源 / 工具
研究对象	可购买的涡虫（Dugesia）；物种、来源、饲养条件与健康判据需核实
待测材料	选一种日用材料；具体品牌、批次、质量—体积比、浸泡时间均需预先记录，不照搬卫生用品叙事
理化量	pH 计、电导率仪、渗透压测量工具；具体量程、校准液与可借能力需核实
合成对照	只匹配 pH、电导率、渗透压而不含产品成分的配方；具体溶质与 SDS 需核实
对照基准	ANIM021 的 AVF/spring water 介质对照、product and exposure medium 显著差异及 complete mortality；仅用于校验与对比，不计入本项目的数据贡献
分析	剂量—反应拟合与置信区间计算软件；实现能力需用已知算例校验

6 · 方法路径

1. 搭测量与暴露流程、用已知标准完成仪表和稀释校验，不过硬门槛不接触正式样本。
2. 核实工具能力边界与合规，逐条排查静默失败点：pH 电极漂移、电导率被温度改变、渗透压工具实际不可用、浸泡质量—体积比漂移、不同容器被当作同一批、同容器个体伪重复、只有单浓度却强拟合 LC50、介质效应被误写成特定化学物效应。
3. 固定材料与剂量方案，先做小规模范围预实验，再一次性写死正式浓度序列和死亡判据。
4. 制备原浸出液、介质空白与三项配平对照，逐批实测匹配误差。
5. 完成盲法剂量—反应实验，按容器记录生存，不在见结果后改变观察时点。
6. 拟合并分解效应，报告 LC50、斜率、解释比例、置信区间与无法识别的部分。
7. 独立交叉校验，用第二批材料或第二个独立实验日重复关键浓度，并由另一人盲法判定生存。

7 · 新颖性边界

本课题不声称发现某卫生用品有毒，也不识别具体致毒化学物；ANIM021（2026，Grand Award）已比较四种产品在 AVF 与 spring water 浸出液中的涡虫生存，并报告 product 和 exposure medium 均有显著影响、一个 pad-based product 在全部条件 complete mortality。已有工作做到哪一步：前作证明介质会影响观察结果，但未理化配平、未做剂量稀释、未给 LC50。本项目贡献（属「评价维度转换」）：把“产品间是否不同”转换为“观测死亡中多少由可测理化量解释”，主结论是配平对照后的残余剂量—反应。为何有价值：它阻止把体系差异过度归因为未知化学物。差异不显著同样是有效结论，但必须给出误差棒证明有能力分辨 50% 的解释比例。

8 · 决策门槛（go / no-go）

第 4 周末须完成仪表校验并确认能把三项理化量配平到目标值的 ±10%；若渗透压无法测量或配平，立即启用具名降级路径 “双因子配平边界研究”：只对 pH 与电导率作严格配平，把渗透压明确列为未分离混杂，并把主结论限定为“这两项能解释多少”，框架仍是介质效应分解。

附属赛后不得修改的冲突点是材料批次、浸泡比、剂量序列、观察时点和死亡判据，须提前锁定。须核实涡虫来源、测量工具能力、所有溶质 SDS；已知困难是“产品效应”可能完全消失，其定位就是有效的否定性归因结论。选择前提是具备合规实验场所；家中不得培养任何潜在危险生物制剂，涡虫虽为无脊椎动物，具体场地规则仍需 SRC 核实。预算裁剪顺序：先砍多个材料，再砍多个观察时点，最后砍第三项理化量并采用上述降级；不得砍空白、配平对照和重复。展台禁活体、液体、玻璃和化学品，只展示照片与曲线。

评分： O=7, W=8, F=9, S=6, Fit=9 → base=76.8，h=5 → [72, 82]，置信度：高

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