每日使用期间从聚丙烯婴儿喂养瓶中释放的微塑料的采样、鉴定和特征
2021年7月24日
这项研究详细介绍了一个可靠和具有成本效益的协议，用于从塑料产品的日常使用中收集和检测微塑料。
由于对人类健康的潜在风险，微塑料正成为全球关注的焦点。这项研究侧重于广泛使用的聚丙烯为基础的婴儿喂养瓶，以开发一个经济有效的协议，适合MP研究许多塑料产品。本协议提供了样品准备、识别和定性的细节。
它可以大大有利于未来从塑料制品释放的微塑料的研究。配方制备过程中释放的微塑料。将婴儿喂养瓶浸泡在95摄氏度的除离子水中，对奶瓶进行消毒。
为了避免瓶子漂浮，请使用不锈钢钳子轻轻按压瓶子，以确保整个瓶子体浸入水中。五分钟后，将瓶子取出，移到干净的玻璃盘上等待空气干燥。空气干燥后，将180毫升70摄氏度的除离子水倒入瓶子中。
然后立即用玻璃培养皿盖住瓶子，放在摇床上。为了刺激配方混合过程，以 180 rpm 的速度摇动瓶子 60 秒。摇晃后，将瓶子移到干净的玻璃板上，使其冷却。
微塑料鉴定和量化的样品准备。膜过滤器对于微塑料的捕获、可视化和检测至关重要。我们使用镀金聚碳酸酯膜过滤器捕获微塑料。
将一块膜过滤器放在玻璃底座中间。然后组装玻璃漏斗和不锈钢夹，固定膜过滤器，并在轻轻摇动婴儿喂养瓶中的冷却水样本后，用真空泵将玻璃滤镜连接起来。然后使用玻璃移液器将一定量的水样转移到玻璃漏斗中。
打开真空泵，使水样缓慢地通过膜过滤器进行过滤。过滤后，使用除离子水清洗玻璃漏斗内部，以确保漏斗上无颗粒粘附。断开真空泵并拆解玻璃滤镜。
然后，使用不锈钢钳子小心地取出膜过滤器，将其移动到干净的盖玻璃中。立即将样品存放在干净的玻璃培养皿中。微塑料的识别和量化。
小心地从玻璃培养皿中取出样品，并将滤光片样品放在拉曼样品阶段的中间。选择膜过滤器中的代表性点。使用光学显微镜观察和拍摄膜过滤器表面的颗粒。
建立拉曼系统，用532纳米激发激光器以10%的强度逐一测试这些粒子。将获得的拉曼光谱与参考标准光谱进行比较。AFM 和拉曼光谱仪集聚在一个系统中。
因此，将系统切换到自动对焦模式并测试有趣的微塑料颗粒的地形。微塑料测试结果。为了验证此协议，标准聚苯乙烯微塑料球体被添加到 DI 水中，并使用开发的协议进行测试。
PS微塑料被成功收集和检测。红盒子内的颗粒被确认为典型的聚苯乙烯微塑料。按照协议，微塑料回收率为92%至101%，因此，开发的协议是可靠的婴儿喂养瓶测试。
该协议用于测试从8种流行的婴儿喂养瓶产品中释放的微塑料，并发现在配方奶粉制备过程中，释放出的微塑料水平从每升130万至1620万颗粒不等。3D地形图像进一步表明，释放的微塑料的表面纹理富含纳米大小的凹凸和山谷，可大大提高其吸收能力。结论。研究表明，日常使用的塑料制品是人类微塑料暴露的重要来源。
此处详述的协议为微塑料样品制备和检测提供了可靠且经济高效的方法，这将大大有利于未来塑料产品微塑料释放的研究。
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概述
本研究专注于开发一种可靠且经济高效的协议，用于从常用塑料制品中收集和检测微塑料，特别是聚丙烯基婴儿奶瓶。该协议包括详细的样品制备、鉴定和微塑料特征分析的方法。
关键研究组成部分
科学领域
- 微塑料研究
- 环境健康
- 塑料产品分析
背景
- 微塑料对人类健康构成潜在风险。
- 聚丙烯是消费产品中广泛使用的塑料。
- 了解微塑料对环境安全至关重要。
- 目前检测微塑料的方法可能昂贵且复杂。
研究目的
- 开发一种经济高效的微塑料检测协议。
- 增进对塑料制品释放的微塑料的理解。
- 为未来的微塑料研究提供可靠的方法。
使用的方法
- 婴儿奶瓶的样品制备。
- 在95摄氏度去离子水中浸泡瓶子以进行消毒。
- 微塑料的鉴定和特征分析。
- 将该协议应用于各种塑料制品。
主要结果
- 成功开发了一种可靠的微塑料检测协议。
- 在基于聚丙烯的产品上证明了该方法的有效性。
- 为未来的微塑料研究提供了框架。
- 强调了解决消费产品中微塑料问题的重要性。
结论
- 该协议可以显著有益于未来的微塑料研究。
- 经济高效的方法对于广泛的研究至关重要。
- 需要继续研究以了解微塑料对健康的影响。
常见问题
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of microplastics (MPs) released from consumer-grade polypropylene products is critical for exposure source identification and risk assessment in biopharma and environmental health pipelines. This protocol enables standardized, contamination-controlled sampling and robust analytical characterization, supporting predictive confidence in exposure modeling and material safety evaluation. Reliable MP quantification informs portfolio decisions for materials innovation and regulatory compliance in product development.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables precise quantification of MPs as exposure agents for toxicological pathway interrogation.
- Supports mechanistic de-risking by providing validated data on particle release under real-world conditions.
- Facilitates functional validation of material safety for consumer health applications.
Screening & Assay Development
- Delivers reproducible sample preparation and contamination prevention for downstream analytical workflows.
- Standardizes MP capture and identification using membrane filtration and Raman spectroscopy.
- Enables quantitative outputs for comparative screening of polymer formulations.
Translational & Preclinical Research
- Aligns MP exposure quantification with translational biomarker studies in preclinical models when relevant.
- Provides continuity from material characterization to exposure assessment in risk evaluation pipelines.
- Supports risk-adjusted advancement of safer material alternatives.
Pipeline & Workflow Integration
This protocol integrates into the discovery-to-preclinical continuum for material safety and exposure assessment, supporting both early-stage hypothesis testing and downstream analytical validation.
- Discovery Biology: Enables hypothesis-driven testing of MP release and exposure under simulated use conditions.
- Screening: Provides standardized, reproducible filtration and detection for high-confidence comparative analysis.
- Analytics: Delivers quantitative particle counts and size distribution using validated recovery rates and advanced imaging.
- Translational Research: Supports exposure modeling and risk assessment relevant to human health studies.
- Enterprise Reuse: Protocol is adaptable for diverse plastic products, enabling broad application across R&D portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in exposure quantification and material safety assessment.
- Operational Value: Standardizes workflows for reproducibility and cross-study comparability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for material selection and product design based on exposure risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of safer materials and supports regulatory readiness.
Implementation Considerations
- Requires expertise in analytical chemistry and microplastics detection techniques.
- Needs access to membrane filtration, Raman spectroscopy, and AFM instrumentation.
- Demands rigorous contamination control and cross-team protocol standardization.
- Adaptable to various plastic product types with scenario-specific adjustments.
- Limitations include dependency on analytical infrastructure and potential variability in real-world use simulation.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:00
Introduction
0:32
Microplastics Release During Formula Preparation
1:38
Sample Prepared for Microplastics Identification and Quantification
3:09
Microplastics Identification, Quantification and Characterization using Raman Spectroscopy and AFM
4:07
Microplastics Test Results
5:21
Conclusion
