Un nuovo metodo per rilevare le nanoplastiche nei fluidi corporei
La TU Graz e la start-up BRAVE Analytics hanno sviluppato un metodo per rilevare le nanoplastiche nei liquidi e determinarne la composizione
Le microplastiche e le nanoplastiche, molto più piccole, entrano nel corpo umano in vari modi, ad esempio attraverso il cibo o l'aria che respiriamo. Una buona parte viene espulsa, ma una certa quantità rimane negli organi, nel sangue e in altri fluidi corporei. Nel progetto ponte Nano-VISION di FFG, avviato due anni fa insieme alla start-up BRAVE Analytics, un team guidato da Harald Fitzek dell'Istituto di microscopia elettronica e nanoanalisi dell'Università di Tecnologia di Graz (TU Graz) e un oftalmologo di Graz hanno affrontato la questione se le nanoplastiche svolgano un ruolo anche in oftalmologia. I partner del progetto sono ora riusciti a sviluppare un metodo per rilevare e quantificare le nanoplastiche nei fluidi corporei trasparenti e determinarne la composizione chimica. Come applicazione esemplare del metodo, il team di ricerca sta studiando se le lenti intraoculari rilasciano nanoplastiche. Finora non sono stati condotti studi di questo tipo e i primi risultati sono già stati presentati a una rivista scientifica.
La luce laser diffusa rivela la concentrazione e la composizione
Le micro e le nanoplastiche vengono rilevate in due fasi. La piattaforma di sensori sviluppata da BRAVE Analytics preleva il liquido da analizzare e lo pompa attraverso un tubo di vetro. A questo punto, un laser debolmente focalizzato viene proiettato attraverso il liquido in direzione o contro la direzione del flusso. Se la luce colpisce qualche particella, l'impulso laser la accelera o la decelera: le particelle più grandi sono più forti di quelle più piccole. I diversi valori di velocità consentono di trarre conclusioni sulle dimensioni delle particelle e sulla loro concentrazione nel liquido. Questo metodo, chiamato induzione di forza optofluidica, è stato sviluppato da Christian Hill di BRAVE Analytics presso l'Università di Medicina di Graz.
La novità è la combinazione dell'induzione di forza optofluidica con la spettroscopia Raman. Ora viene analizzato anche lo spettro della luce laser diffusa dalle singole particelle nel liquido. Una piccola parte della luce, la cosiddetta diffusione Raman, ha una frequenza diversa da quella del laser stesso e consente quindi di trarre conclusioni sulla composizione delle particelle. "A seconda del materiale delle particelle focalizzate, i valori di frequenza sono leggermente diversi in ogni caso e quindi rivelano l'esatta composizione chimica", spiega Harald Fitzek, esperto di spettroscopia Raman. "Questo funziona particolarmente bene con i materiali organici e le materie plastiche".
Lenti intraoculari: Test sulla possibile presenza di nanoparticelle
L'Istituto di microscopia elettronica e nanoanalisi sta attualmente conducendo ulteriori indagini sulla misura in cui le lenti intraoculari producono nanoparticelle spontaneamente, in seguito a sollecitazioni meccaniche o quando sono esposte all'energia laser. I risultati di questi test sono estremamente importanti per i chirurghi oftalmici e i produttori di lenti.
"Il nostro metodo per rilevare micro e nanoplastiche può essere applicato a fluidi corporei trasparenti come l'urina, il liquido lacrimale o il plasma sanguigno", afferma Harald Fitzek. "Tuttavia, è adatto anche per il monitoraggio continuo dei flussi di liquidi nell'industria e nelle acque potabili e reflue".
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