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激光可帮助检测体液中的纳米和微塑料

了解有助于专家分析人体内纳米塑料的研究项目。

作者Monica Cull
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该传感器平台使用激光来检测液体中的纳米塑料颗粒。图片来源:Lunghammer - TU Graz

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从我们吃的食物到我们呼吸的空气,微塑料及其更小的等同物——纳米塑料——几乎无处不在。虽然身体可能会排出我们摄入的一些塑料,但仍有许多塑料会滞留在我们的血液和器官中,导致其他健康问题。

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最近的研究,作为 FFG 桥接项目 Nano-VISION 的一部分,使用了一种新的传感器平台,可以将激光照射到透明的体液上。通过这个过程,研究人员现在可以确定体液中纳米塑料的大小及其化学成分。

利用这项新技术,该团队希望有一天能够确定人工晶状体——在白内障手术后用于替代天然眼晶状体的植入式永久晶状体——是否会增加体内的纳米塑料。

激光与微塑料

来自格拉茨技术大学 (TU Graz) 电子显微镜和纳米分析研究所的 Harald Fitzek 与一位格拉茨的眼科医生合作,大约两年前创立了初创公司 BRAVE Analytics 和 FFG 桥接项目 Nano-VISION。他们的目标之一是确定纳米塑料在眼科学(眼部疾病治疗)中扮演的角色。

更具体地说,他们想看看人工晶状体是否会向眼内释放纳米塑料。为了检测纳米塑料,研究团队采用了两步法。第一步是将体液通过 BRAVE Analytics 创建的传感器平台的一个玻璃管。第二步是将一束弱激光照射到液体上,或在液体流经玻璃管时照射。

当激光接触到纳米塑料颗粒时,它会开始脉动,导致颗粒根据其大小加速或减速。通过速度,研究团队可以确定颗粒的大小及其在液体中的浓度。


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光流体动力诱导

根据这项研究,这种方法被称为光流体动力诱导,由格拉茨医科大学 BRAVE Analytics 的 Christian Hill 开发。

该过程的一部分涉及将光流体动力诱导与拉曼光谱相结合——这是一种用于确定分子振动模式的技术。在这种情况下,拉曼光谱使用拉曼散射,这是一个观察光如何与分子振动相互作用的过程。这发生在与激光不同的频率。通过这种方式,研究团队可以得出关于纳米塑料颗粒成分的结论。

“根据聚焦颗粒的材料,每个情况下的频率值都略有不同,因此可以揭示确切的化学成分,”拉曼光谱专家 Fitzek 在一份新闻稿中说。“这对于有机材料和塑料特别有效。”

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未来展望

仍需要更多的研究来确定人工晶状体是否会通过正常磨损或激光能量暴露向体内释放纳米塑料。无论如何,这些发现对于眼科医生及其未来的患者都至关重要。

除了使用激光照射体液来检测塑料化合物外,这项技术还可以帮助确定饮用水中的微塑料含量,从而促进身体健康和清洁水源。

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Fitzek 在一份新闻稿中说:“我们检测微塑料和纳米塑料的方法可以应用于尿液、泪液或血浆等透明体液。”“然而,它也适用于工业液体流的连续监测以及饮用水和废水。”


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文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • 莫妮卡·卡尔

    莫妮卡·卡尔是《发现杂志》的数字编辑/作家,撰写和编辑专注于动物科学、古代人类、国家公园和健康趋势的文章。 

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