Исследовательская группа под руководством доктора Хо Сан Юнга из отдела нано-биологической конвергенции Корейского института материаловедения (KIMS) в сотрудничестве с Исследовательским и испытательным институтом KOTITI разработала революционную технологию, способную быстрого и высокочувствительного обнаружения микропластика (МП). 

Эти крошечные пластиковые частицы представляют серьезную угрозу для здоровья человека и окружающей среды из-за их широкого присутствия в пищевой цепочке и окружающей среде. Результаты исследования были недавно опубликованы в престижном журнале Advanced Functional Materials.

Технология на основе набора производит революцию в обнаружении микропластика

Инновационная технология обнаружения микропластика, разработанная исследовательской группой, представлена ​​в виде набора, что делает ее пригодной для применения на месте. В отличие от существующих методов, требующих сложной предварительной обработки и высокопроизводительного оборудования, эта технология типа набора упрощает процесс. Всего за 20 минут технология может определить тип, количество и распределение микропластика без какой-либо предварительной обработки.

Ключ к этому прорыву лежит в плазмонном материале, разработанном как нанокарман, способный захватывать микропластик на поверхности бумажного фильтра с микропорами. Этот нанокарман усиливает оптический сигнал захваченного микропластика, обеспечивая высокочувствительное обнаружение. Когда раствор образца, содержащий микропластик, вводится через шприц, спектральный сигнал Рамана микропластика усиливается на плазмонном материале типа нанокармана, обеспечивая точное обнаружение как в микро-, так и в нанометровых масштабах.

ИИ повышает точность обнаружения

Для дальнейшего повышения точности обнаружения микропластика исследовательская группа включила в систему искусственный интеллект (ИИ). Система ИИ была обучена на уникальных сигналах Рамановской спектроскопии микропластика, что позволило ей отличать сигналы микропластика от потенциальных помех в образце. Это достижение позволяет точно идентифицировать микропластик в сложных средах или образцах человека, включая определение его концентрации, распределения и типа.

Одной из отличительных особенностей этой технологии является использование портативного рамановского спектрометра для обнаружения. Это портативное устройство значительно повышает осуществимость обнаружения на месте, устраняя необходимость в обширном лабораторном оборудовании и высококвалифицированных исследователях. Сочетание технологии на основе набора и портативного спектрометра обеспечивает практическое решение для идентификации микропластика в реальных сценариях.

Загрязнение микропластиком стало насущной проблемой во всем мире, поскольку появились сообщения о том, что эти мельчайшие частицы пластика высвобождаются из повседневных товаров, таких как контейнеры для напитков и пакеты для закусок. Однако до сих пор не существовало метода обнаружения микропластика в микро- или наноразмерах, что подчеркивает острую необходимость в надежных методах обнаружения.

Развитие этой передовой технологии имеет важное значение, поскольку она не только решает текущие проблемы окружающей среды и здоровья, но и может проложить путь для будущих правил в отношении пластиковых изделий и контейнеров для продуктов питания и напитков. Точное обнаружение и количественное определение микропластика является критически важным шагом на пути к смягчению его вредного воздействия как на окружающую среду, так и на здоровье человека.

Многообещающие последствия для более широкого внедрения

Доктор Хо Санг Юнг, старший научный сотрудник KIMS, который возглавил эту новаторскую разработку, выразил оптимизм относительно потенциального воздействия технологии. Он заявил: «Если эта технология будет коммерциализирована, технология обнаружения микропластика будет распространяться по всему миру легче и быстрее». Доктор Юнг подчеркнул приверженность KIMS разработке технологий материалов для безопасности нынешнего и будущих поколений.

Исследовательская группа планирует сотрудничать с испытательным и исследовательским институтом KOTITI для стандартизации технологии обнаружения микропластика. Это сотрудничество является важным шагом на пути к обеспечению надежности и согласованности результатов технологии, необходимых для широкого внедрения и нормативного признания.

Кроме того, исследовательская группа активно участвует в текущих исследованиях по обнаружению микропластика по размеру и оценке его токсичности для человеческого организма. Это дополнительное исследование обеспечит более глубокое понимание рисков, связанных с микропластиком, и будет способствовать более комплексным стратегиям смягчения.