科学家开发出检测体液中纳米塑料的新方法

格拉茨工业大学的研究人员与 BRAVE Analytics 公司合作开发了一种检测液体中的纳米塑料并分析其成分的方法。微塑料，以及更小的纳米塑料，可以通过各种途径进入人体，例如食物摄入或吸入。虽然大部分会被排出体外，但一些颗粒会残留在体内，积聚在器官、血液和其他体液中。

该传感器平台利用激光检测液体中的纳米塑料颗粒。图片来源：Lunghammer – TU Graz

FFG资助的BRIDGE项目Nano-VISION于两年前与初创公司BRAVE Analytics合作启动，旨在探索纳米塑料是否可能对眼科领域产生影响。该研究团队由格拉茨理工大学（TU Graz）电子显微镜和纳米分析研究所的Harald Fitzek领导，并与一位格拉茨的眼科医生合作，共同探究这一问题。

该项目成功开发了一种检测和测量透明体液中的纳米塑料以及分析其化学成分的方法。

作为该方法的一个典型应用，研究团队正在研究人工晶状体是否会释放纳米塑料。目前尚无此类研究，初步结果已提交给科学期刊。

微塑料和纳米塑料的检测分为两个步骤。BRAVE Analytics 开发的传感器平台吸入待分析的液体，并将其泵入玻璃管。然后，一束弱聚焦的激光沿液体流动方向（顺流或逆流）照射。如果激光照射到任何颗粒上，激光脉冲会使这些颗粒加速或减速——较大的颗粒比较小的颗粒加速或减速的幅度更大。

Harald Fitzek、Christian Hill 和 Christian Neuper（从左至右）在传感器平台前，该平台利用激光检测液体中的纳米塑料颗粒。图片来源：Lunghammer – TU Graz

不同的速度值可以推断出颗粒的大小及其在液体中的浓度。这种方法被称为光流体力诱导，由格拉茨医科大学 BRAVE Analytics 的 Christian Hill 开发。

创新之处在于将光流体力感应与拉曼光谱相结合。现在，还可以分析液体中单个粒子散射的激光光谱。一小部分光，即所谓的拉曼散射，具有与激光本身不同的频率，从而可以得出有关粒子成分的结论。

“根据聚焦粒子的材质，频率值会略有不同，从而揭示出准确的化学成分，”拉曼光谱专家Harald Fitzek说道。“这种方法对有机材料和塑料尤其有效。”

电子显微镜和纳米分析研究所目前正在进一步研究人工晶状体在机械应力或激光能量照射下自发产生纳米塑料的程度。这些测试的结果对眼科医生和晶状体制造商至关重要，并将发表在科学期刊上。

“我们检测微塑料和纳米塑料的方法可以应用于清澈的体液，例如尿液、泪液或血浆， ”Harald Fitzek说道。“此外，它也适用于工业、饮用水和废水中液体流量的持续监测。”

编译自/scitechdaily