Într-o realizare revoluționară, o echipă de cercetare condusă de Dr. Ho Sang Jung de la Departamentul de Nano-Bio Convergence de la Institutul Coreean de Știința Materialelor (KIMS), în colaborare cu Institutul de Cercetare și Testare KOTITI, a dezvoltat o tehnologie revoluționară capabilă de detectare rapidă și foarte sensibilă a microplasticelor (MP). 

Aceste particule minuscule de plastic prezintă riscuri semnificative pentru sănătatea umană și pentru mediu, datorită prezenței lor pe scară largă în lanțul alimentar și în mediu. Rezultatele cercetării au fost publicate recent în prestigioasa jurnală Advanced Functional Materials.

Tehnologia bazată pe truse revoluționează detectarea microplasticelor

Tehnologia inovatoare de detectare a microplasticelor dezvoltată de echipa de cercetare este sub forma unui kit, ceea ce o face potrivită pentru aplicații la fața locului. Spre deosebire de metodele existente care necesită un pretratare complex și echipamente de înaltă performanță, această tehnologie de tip kit simplifică procesul. În doar 20 de minute, tehnologia poate identifica tipul, numărul și distribuția microplasticelor fără nici un pre-tratament.

Cheia acestei descoperiri constă într-un material plasmonic conceput ca un nanobuzunar, capabil să capteze microplasticele de pe suprafața unui filtru de hârtie cu pori la scară mică. Acest nanobuzunar amplifică semnalul optic al microplasticului capturat, permițând detectarea extrem de sensibilă. Atunci când o soluție de probă care conține microplastice este injectată printr-o seringă, semnalul spectral Raman al microplasticelor este mărit pe materialul plasmonic de tip nanobuzunare, permițând detectarea precisă atât la scară micro cât și la scară nanometrică.

AI îmbunătățește acuratețea detectării

Pentru a îmbunătăți și mai mult acuratețea detectării microplasticelor, echipa de cercetare a încorporat inteligența artificială (AI) în sistem. Sistemul AI a fost antrenat pe semnalele unice de spectroscopie Raman ale microplasticelor, permițându-i să distingă semnalele microplasticului de interferența potențială în probă. Acest progres permite identificarea precisă a microplasticelor în medii complexe sau probe umane, inclusiv determinarea concentrației, distribuției și tipului acestora.

Una dintre caracteristicile distinctive ale acestei tehnologii este utilizarea unui spectrometru Raman portabil pentru detectare. Acest dispozitiv portabil crește semnificativ fezabilitatea detectării la fața locului, eliminând nevoia de echipamente extinse de laborator și de cercetători cu înaltă calificare. Combinația dintre tehnologia bazată pe kit și spectrometrul portabil oferă o soluție practică pentru identificarea microplasticelor în scenarii din lumea reală.

Poluarea cu microplastic a devenit o preocupare presantă la nivel global, cu rapoarte despre aceste particule de plastic minuscule care au fost eliberate din produse de zi cu zi, cum ar fi recipientele pentru băuturi și pungi de gustări. Cu toate acestea, până acum, nu a existat nicio metodă de detectare a microplasticelor la dimensiunea micro sau nano, subliniind nevoia urgentă de metode de detectare fiabile.

Dezvoltarea acestei tehnologii de ultimă oră este semnificativă, deoarece nu numai că abordează preocupările actuale de mediu și sănătate, dar are și potențialul de a deschide calea pentru viitoare reglementări privind produsele din plastic și recipientele pentru alimente și băuturi. Detectarea și cuantificarea cu precizie a microplasticelor este un pas esențial pentru atenuarea efectelor nocive ale acestora atât asupra mediului, cât și asupra sănătății umane.

Implicații promițătoare pentru o adoptare mai largă

Dr. Ho Sang Jung, cercetătorul principal la KIMS, care a condus această dezvoltare revoluționară, și-a exprimat optimismul cu privire la impactul potențial al tehnologiei. El a declarat: „Dacă această tehnologie este comercializată, tehnologia de detectare a microplasticelor la nivel universal va fi diseminată mai ușor și mai rapid.” Dr. Jung a subliniat angajamentul KIMS de a dezvolta tehnologii materiale pentru siguranța generațiilor actuale și viitoare.

Echipa de cercetare intenționează să colaboreze cu Institutul de Testare și Cercetare KOTITI pentru a standardiza tehnologia de detectare a microplasticelor. Această colaborare este un pas crucial către asigurarea fiabilității și coerenței rezultatelor tehnologiei, esențială pentru adoptarea pe scară largă și acceptarea reglementărilor.

În plus, echipa de cercetare este implicată activ în cercetările în curs de desfășurare pentru a detecta microplasticele după dimensiune și pentru a evalua toxicitatea acestora pentru corpul uman. Această cercetare suplimentară va oferi o înțelegere mai profundă a riscurilor asociate cu microplasticele și va contribui la strategii de atenuare mai cuprinzătoare.