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【超離應用大放送】小顆粒,大危機:微塑料

點擊次數:822 更新時間:2025-06-10
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年度塑料制品產量

 

自塑料發明以來,人類已經生產了萬億噸的塑料制品,而其中只有不到10%的被回收利用。

 

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納米塑料產生途徑和來源

 

絕大部分塑料制品最終都進入了各種陸地或者水環境中。通過各種途徑降解,最終形成微塑料或納米塑料(MNP),其中的微塑料(MPs)直徑小于5 mm,納米塑料顆粒(NPs)直徑小于1,000 nm。MPs通過一些途徑可以轉換為更小的NPs。

 

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微塑料和納米塑料對人體九個器官系統的潛在健康風險

 

MNP能被生物體和人體循環系統吸收,可以在各種食物來源中積累,在人類血液、肺、胎盤甚至母乳中都發現了它們的存在,存在極大的健康和風險隱患。為了明確其在人體內的分布規律以及可能引發的毒性機制,評估和應對MNP所帶來的健康風險提供關鍵的科學依據,科學家需要將MNP有效分離純化后對其進行諸如物理化學性質、生物學效應等多方面檢測。

 

超速離心能夠利用強大的離心力場,去除掉那些干擾檢測的雜質成分,將納米尺度的MNP從復雜的生物樣品或其他混合體系中純化出來,為后續深入細致的檢測工作奠定基礎。

 

參考文獻:

The world of plastic waste: A review

The Potential Human Impacts of Environmental Contamination by Microplastics and Nanoplastics: A Review

A systematic review of the impacts of exposure to micro- and nano-plastics on human tissue accumulation and health.

 

由于MNP的粒徑較小,種類多,疊加環境中的濃度較低,因此,開發易于使用的方法來富集和純化MNP對于后續研究至關重要。

 

案例一


 

通過超速離心分離和富集野外水樣中的NPs。超速離心沉淀富集NPs近50倍,回收率高達87.1%。

 

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參考文獻:

Separation and enrichment of nanoplastics in environmental water samples via ultracentrifugation

 

 

 

案例二


 

通過等密度梯度離心分離土壤中的各類MPs,例如聚酰胺(PA66)、聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),分離度為≥87.6 %,回收率在86%到99%之間。

 

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參考文獻:

A novel approach to extract, purify, and fractionate microplastics from environmental matrices by isopycnic ultracentrifugation

 

 

 

案例三


 

當樣品液體的體積比較大時,可以考慮連續流轉子來進行離心,其最大沉淀容量可達800 mL,可以1到2個小時處理80 L以上的液體樣品。

 

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連續流轉子離心示意圖

 

參考文獻:

A Nanoplastic Sampling and Enrichment Approach by Continuous Flow Centrifugation

 

微塑料與納米塑料雖“小”,卻暗藏著影響人類健康與生態環境的“大危機”。超速離心技術在檢測與分離微納米塑料方面展現出了巨大的潛力,其精準的分離能力就像在復雜環境樣本的“迷宮”中找到了通往目標顆粒的“捷徑”。

 

超速離心技術不僅在生物醫學領域大放異彩,更在環境科學等諸多領域發揮著關鍵作用。從污水中富集出新冠病毒(? 污水環境監測系統為傳染病爆發“吹哨”),到如今聚焦微塑料與納米塑料的檢測,超速離心技術的應用愈發廣泛。它不僅提高了我們檢測微納米塑料的精度,還為后續研究其對生態系統的影響奠定了基礎。在這場關于微塑料的生態挑戰中,沒有旁觀者,只有共同的守護者。貝克曼庫爾特生命科學愿與您一道:加速科技進步,改善人類健康。

 

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