Обнаружение нанопластика в жидкостях организма: Новый метод сочетает оптофлюидную силу и Рамановскую спектроскопию
Микропластик и гораздо более мелкий нанопластик попадают в организм человека различными путями, например, с пищей или воздухом. Большая часть выводится, но определенное количество остается в органах, крови и других жидкостях организма.
В рамках запущенного два года назад проекта FFG bridge Nano-VISION совместно со стартапом BRAVE Analytics команда под руководством Харальда Фицека из Института электронной микроскопии и наноанализа Технологического университета Граца (TU Graz) и офтальмолога из Граца исследовала вопрос, играет ли нанопластик роль в офтальмологии.
Партнерам по проекту удалось разработать метод обнаружения и количественного определения нанопластика в прозрачных жидкостях организма и установления его химического состава. Исследование опубликовано в журнале Analytical Chemistry.
В качестве примера применения метода исследовательская группа изучает, выделяют ли интраокулярные линзы нанопластик. До сих пор таких исследований не проводилось, а первые результаты уже представлены в научный журнал.
Рассеянный лазерный свет выявляет концентрацию и состав
Микро- и нанопластик обнаруживают в два этапа. Сенсорная платформа, разработанная BRAVE Analytics, втягивает анализируемую жидкость и прокачивает её через стеклянную трубку. Там через жидкость в направлении потока или против него пропускают слабо сфокусированный лазер. Если свет попадает на частицы, лазерный импульс ускоряет или замедляет их — более крупные частицы сильнее, чем мелкие.
Разные значения скорости позволяют сделать выводы о размере частиц и их концентрации в жидкости. Этот метод, называемый оптофлюидной силовой индукцией, был разработан Кристианом Хиллом из BRAVE Analytics в Медицинском университете Граца.
Новым является сочетание оптофлюидной силовой индукции с Рамановской спектроскопией. Теперь также анализируется спектр лазерного света, рассеянного отдельными частицами в жидкости.
Небольшая часть света, так называемое Рамановское рассеяние, имеет частоту, отличную от частоты самого лазера, и, таким образом, позволяет сделать выводы о составе частиц.
«В зависимости от материала фокусируемых частиц значения частоты в каждом случае немного отличаются и таким образом раскрывают точный химический состав, — говорит эксперт по Рамановской спектроскопии Фицек. — Это особенно хорошо работает с органическими материалами и пластиками».
Интраокулярные линзы: Тесты на возможное присутствие наночастиц
В настоящее время Институт электронной микроскопии и наноанализа проводит дальнейшие исследования о том, выделяют ли интраокулярные линзы нанопластик спонтанно, после механического воздействия или при воздействии лазерной энергии. Результаты этих тестов чрезвычайно важны для офтальмохирургов и производителей линз и будут опубликованы в научном журнале.
«Наш метод обнаружения микро- и нанопластика можно применять к прозрачным жидкостям организма, таким как моча, слезная жидкость или плазма крови, — говорит Фицек. — Однако он также подходит для непрерывного мониторинга потоков жидкостей в промышленности, а также питьевой и сточной воды».