Золото против пластика: учёные научились быстро обнаруживать микропластик

Группа международных учёных из Университета Массачусетса в Амхерсте и Китайского океанического университета разработала технологию, позволяющую с точностью определять количество и виды частиц нанопластика в воде, почве и даже в тканях живых организмов. Эти микроскопические частицы — их размер меньше тысячной доли миллиметра — уже были обнаружены в крови, мозге и сердце человека. Несмотря на это, уровень их токсичности остаётся неизвестным, и новый метод может стать ключом к пониманию данного вопроса.

В отличие от микропластика, нанопластик способен легко преодолевать биологические барьеры и более активно взаимодействовать с окружающей средой. Один элемент микропластика при разрушении рассыпается на множество мелких частиц. Однако существующие методы анализа оказались неприменимы из-за их микроскопических размеров, что делало идентификацию частиц практически невозможной.

Метод OM-SERS стал решением этой проблемы. В небольшое количество воды добавляют золотые наночастицы, которые затем нагревают с помощью лазера. При этом пластиковые частицы начинают «прилипать» к золоту, подобно тому как железные опилки притягиваются к магниту. После этого образец промывается водой для удаления примесей, и оставшиеся частицы нанопластика анализируются с помощью оптического датчика. Это позволяет не только определить их количество, но и выяснить тип пластика — например, полиэтилен от бутылок или полистирол из упаковок.

«Раньше мы работали в неведении, — поясняет Баошань Син, соавтор исследования. — Теперь мы получаем чёткую картину: сколько частиц в образце и из каких материалов они состоят. Это как включение микроскопа в мире невидимой пыли». Методика уже испытана на пробах из рек, морских ферм и пляжей. В будущем её планируют адаптировать для анализа почвы, растений и медицинских образцов.

Наиболее значимое преимущество этой технологии — скорость. Для анализа требуется всего несколько миллилитров воды, а весь процесс занимает несколько минут. Это открывает перспективы для масштабного мониторинга, например, установки датчиков на очистных сооружениях или интеграции в медицинское оборудование для выявления фрагментов нанопластика в тканевых образцах.

Дальнейшие исследования будут сосредоточены на изучении воздействия различных типов нанопластика на клетки человека и экосистемы. Получив точные данные, учёные смогут оценить потенциальные риски и разработать эффективные фильтрационные системы для очистки воды или создание биосовместимых материалов.

Источник: iXBT