水中のマイクロプラスチックをテストする方法

マイクロプラスチックとは、通常5mm未満の小さなプラスチック片のことです。日用品や食品中に存在し、血液中でも検出されています。このように私たちの生活環境に浸透しているにもかかわらず、マイクロプラスチックが人間や環境に与える影響についてはほとんどわかっていません。しかし、そのレベルは今後増加すると予測されています。このため、マイクロプラスチックへの曝露が人間、動物、そして私たちの周囲の世界に与える影響を理解するための研究が不可欠です。

水中のマイクロプラスチックの検出方法

水中のマイクロプラスチックの存在は、飲用水の安全性だけでなく、海洋生物に与える危害についても懸念されています。水中のマイクロプラスチックの存在と特性を特定する際に、現在主に使用されている2つのステップがあります。

まず、ろ過によって水からマイクロプラスチックを抽出します。選択したフィルターの孔径は、対象となるマイクロプラスチックのサイズに依存します。指定された量の水をフィルターに通すことで、プラスチックが収集され、分析に向けた準備が整います。

次に、光学顕微鏡を使用して粒子をイメージ化しサイズ情報を取得します。また、ラマン分光法などの振動分光技術を用いてポリマーの種類を特定することができます。レーザー回折などの光散乱技術は、懸濁液中の粒子サイズ分析をサポートします。

粒子のサイズと化学的なアイデンティティの両方を知ることで、環境内に存在するマイクロプラスチックの全貌、由来、および最終的な行き先をより詳しく把握できます。

なぜマイクロプラスチックの粒子サイズが重要なのか

マイクロプラスチックは、一般的には1µmから5mmの範囲の粒子として分類され、粒子サイズが1µm未満の場合はナノプラスチックと呼ばれます。これらは2つの主要なタイプに分類されます。一次マイクロプラスチックは、合成衣類から洗われた繊維のようなオリジナルサイズで環境に入るものです。二次マイクロプラスチックは、適切に処分されなかった袋やボトルなどの大きなプラスチックアイテムの断片化によって形成されます。

両タイプとも環境に大量のマイクロプラスチックをもたらしており、エントリーのいずれの点も理解し最小化することが重要です。粒子のサイズは、空気中や水中の流れの中でどのように移動するかにも影響を与えます。また人間や動物に到達するときに、組織に侵入する可能性や体内での行き先も影響を与えます。

分析技術の比較

現在、マイクロプラスチックの分析にはさまざまな技術が利用可能であり、それによりラボ間の標準化の要求が高まっています。Malvern Panalyticalでは、光学顕微鏡とラマン分光法の組み合わせが、粒子のサイズと形状の理解に優れ、それが影響の予測に役立つと考えています。ラマン分光法は、多様なポリマーの混合物の識別といったプラスチックの種類を特定します。

赤外分光法とラマン分光法はどちらもマイクロプラスチックの特性を分析するために広く使用されていますが、ラマン分光法にはいくつかの利点があります。たとえば、フーリエ変換赤外分光法は通常、粒子サイズを5-10µmまで分析可能ですが、ラマン分光法は1µmまで到達でき、多くの測定可能な粒子を解放します。さらに、ラマン分光法は水中での測定をサポートします。

どの技術を選んでも、安全性を維持し汚染を防ぐためにラボでの一般的な予防策があります。分析者は合成繊維の衣類を避け、ビーカー、フィルター、ピペットのようなプラスチック機器を避けるべきです。水サンプルの起源によっては、有機物などの汚染物質を除去するための前処理ステップを行う必要があることがあります。

知識のギャップを埋める

Malvern Panalyticalは、オランダのMOMENTUMプロジェクトのメンバーであり、マイクロプラスチック研究と専門知識の多くの分野を結集させています。その結果、彼らは最近、マイクロプラスチックへの曝露が健康に与える影響を最小限に抑えるためのソリューションを提案するロードマップを発表しました。 

MOMENTUMプロジェクトの一環として、毒性学研究で使用されるサンプルの「マイクロプラスチックパスポート」の作成が推進されています。Malvern Panalyticalは、Mastersizer 3000+を使用してこれらのサンプルの迅速な粒子サイズ分布分析を行い、貢献しています。X線蛍光（XRF）技術は、Epsilon 4を使用して、サンプルの原子構成の迅速かつ正確な識別のために展開されています。

他にも有力な技術として、Morphologi 4-IDがあり、自動画像解析とラマン分光法を組み合わせて一度に粒子のサイズ、形状、および化学的識別情報を提供します。形態指向ラマン分光法 （MDRS）は、個々のマイクロプラスチック粒子とサンプル全体の両方に関する情報を提供します。

これらの技術と技術は、水中のマイクロプラスチックが人間や環境の健康に与える影響をより深く理解するのに貢献しています。しかし、まだ多くの作業が残されています。Malvern Panalyticalの機器を使用したマイクロプラスチック分析の可能性について探求したいと考えている場合は、ぜひ当社の専門家にお問い合わせください。

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