Rapid, Large-Area, On-Filter Analysis of Microplastics from Plastic Bottles Using Laser Direct Infrared Imaging

Význam tématu

Microplasty představují závažný environmentální problém s negativními dopady na ekosystémy i lidské zdraví. Klíčové jsou rychlé a spolehlivé analytické metody, které minimalizují manipulaci se vzorky a snižují riziko kontaminace.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit možnost přímé analýzy mikroplastů z PET lahví na zlatě pokrytých membránových filtrech pomocí chemického zobrazovacího systému Agilent 8700 LDIR. Hodnocena byla přesnost identifikace, časová úspora a uživatelská jednoduchost metody.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorku – mletí PET lahví na prášek, suspenze v ethanolu, vytvoření pracovních roztoků, vakuová filtrace na gold-coated polykarbonátových filtrech (0,8 µm)
• Montáž – filtry přilepené na mikroskopické mikroklamy s oboustrannou lepicí páskou
• Instrumentace – Agilent 8700 LDIR se zdrojem kvantového kaskádního laseru (QCL), softwarový balík Clarity s workflow Particle Analysis, vakuová pumpa Vacuubrand ME 2 NT a skleněný fritový filtr

Hlavní výsledky a diskuse

Systém detekoval 978 částic o velikosti 20–478 µm. Identifikováno bylo 88 % částic jako PET, 9 % zůstalo nedefinovaných a 1 % bylo určeno jako celulóza. Metoda nabízí:

• Rychlost cca 6 s na částici (1,5 h pro 949 částic)
• Vysoký kontrast IR spekter díky zlatému povrchu filtru
• Minimální riziko kontaminace díky přímé analýze na filtru

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost laboratoří a automatizace
• Nízké nároky na školení obsluhy
• Možnost paralelní analýzy více filtrů na jedné podložce
• Široké uplatnění pro environmentální monitoring

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozvoj specializovaných spektrálních knihoven pro menší částice
• Integrace plně automatizovaných filtračních systémů
• Rozšíření aplikace do půdních a sedimentních matrik
• Pokročilá statistická analýza rozložení částic

Závěr

Metoda přímé analýzy mikroplastů na gold-coated filtrech pomocí Agilent 8700 LDIR nabízí vysokou přesnost, rychlost a snadnou implementaci. Díky automatizaci a minimalizované manipulaci je vhodná pro rutinní monitoring mikroplastů.

Reference

1. Eriksen M et al. Plastic Pollution in the World’s Oceans: More than 5 Trillion Plastic Pieces Weighing over 250 000 Tons Afloat at Sea. PLoS ONE. 2014;9.
2. XiaoZhi L. Microplastics Are Everywhere—But Are They Harmful? Nature. 2021; published online 4 May 2021.