Probenahme, Identifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik, das aus der Babyflasche aus Polypropylen während des täglichen Gebrauchs frei wird
24. Juli 2021
Diese Studie beschreibt ein zuverlässiges und kostengünstiges Protokoll für die Sammlung und Erkennung von Mikroplastik aus dem täglichen Gebrauch von Kunststoffprodukten.
Mikroplastik wird aufgrund des potenziellen Risikos für die menschliche Gesundheit zu einem globalen Problem. Diese Studie konzentrierte sich auf weit verbreitete Babyflaschen auf Polypropylenbasis, um ein kostengünstiges Protokoll zu entwickeln, das für eine MP-Studie vieler Kunststoffprodukte geeignet ist. Dieses Protokoll enthält die Details der Probenvorbereitung, Identifizierung und Charakterisierung.
Es kann zukünftigen Studien von Mikroplastik, das aus Kunststoffprodukten freigesetzt wird, erheblich zugute kommen. Mikroplastik, das bei der Zubereitung von Formeln freigesetzt wird. Die Babyflasche in 95 Grad Celsius entionisiertem Wasser einweichen, um die Flasche zu sterilisieren.
Um zu vermeiden, dass die Flasche schwimmt, drücken Sie sie leicht mit einer Edelstahlpinzette, um sicherzustellen, dass der gesamte Flaschenkörper in das Wasser eingetaucht ist. Nehmen Sie die Flasche nach fünf Minuten heraus und bewegen Sie sie auf eine saubere Glasscheibe, um auf die Lufttrocknung zu warten. Nach der Lufttrocknung 180 Milliliter entionisiertes Wasser von 70 Grad Celsius in die Flasche gießen.
Dann decken Sie die Flasche sofort mit einer Glas-Petrischale ab und legen Sie sie auf ein Schüttelbett. Um den Formelmischprozess zu stimulieren, schütteln Sie die Flasche mit einer Geschwindigkeit von 180 U / min für 60 Sekunden. Nach dem Schütteln die Flasche auf eine saubere Glasplatte bringen und abkühlen lassen.
Probenvorbereitung zur Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik. Membranfilter sind entscheidend für die Erfassung, Visualisierung und Detektion von Mikroplastik. Wir haben den goldbeschichteten Polycarbonat-Membranfilter verwendet, um Mikroplastik aufzufangen.
Legen Sie ein Stück Membranfilter in die Mitte eines Glasbodens. Dann montieren Sie den Glastrichter und die Edelstahlklemme, um den Membranfilter zu fixieren und den Glasfilter mit einer Vakuumpumpe zu verbinden, nachdem Sie die gekühlte Wasserprobe in der Babyflasche vorsichtig geschüttelt haben. Dann wird eine bestimmte Menge Wasserprobe mit einer Glaspipette in den Glastrichter übertragen.
Schalten Sie die Vakuumpumpe ein, damit die Wasserprobe langsam durch den Membranfilter filtern kann. Waschen Sie nach dem Filtern das Innere des Glastrichters mit entionisiertem Wasser, um sicherzustellen, dass keine Partikel am Trichter haften. Trennen Sie die Vakuumpumpe und demontieren Sie den Glasfilter.
Nehmen Sie dann vorsichtig den Membranfilter mit einer Edelstahlpinzette heraus und bewegen Sie ihn in ein sauberes Deckglas. Bewahren Sie die Probe sofort in einer sauberen Glas-Petrischale auf. Identifizierung und Quantifizierung von Mikroplastik.
Nehmen Sie die Probe vorsichtig aus der Glas-Petrischale und legen Sie die Filterprobe in die Mitte der Raman-Probenstufe. Wählen Sie die repräsentativen Stellen im Membranfilter aus. Beobachten und fotografieren Sie die Partikel auf der Oberfläche des Membranfilters mit einem optischen Mikroskop.
Richten Sie das Raman-System ein und testen Sie diese Partikel nacheinander mit einem 532-Nanometer-Anregungslaser mit einer Intensität von 10%. Vergleichen Sie das erhaltene Raman-Spektrum mit referenzierten Standardspektren. Die AFM- und Raman-Spektroskopie sind in einem System zusammengefasst.
Schalten Sie daher das System in den AFM-Modus und testen Sie die Topographie interessanter Mikroplastikpartikel. Mikroplastik Testergebnisse. Um dieses Protokoll zu validieren, wurden die Standard-Polystyrol-Mikroplastikkugeln zu DI-Wasser hinzugefügt und mit dem entwickelten Protokoll getestet.
Das PS-Mikroplastik wurde erfolgreich gesammelt und nachgewiesen. Das Partikel in der roten Box wurde als typisches Polystyrol-Mikroplastik bestätigt. Nach dem Protokoll betrug die Rückgewinnungsrate von Mikroplastik 92 bis 101%, daher ist das entwickelte Protokoll für den Baby-Feeding-Flaschentest zuverlässig.
Das Protokoll wurde verwendet, um Mikroplastik zu testen, das aus acht beliebten Baby-Fütterungsflaschenprodukten freigesetzt wurde, und stellte fest, dass die freigesetzten Mikroplastikwerte während der Zubereitung von Formeln zwischen 1,3 Millionen und 16,2 Millionen Partikeln pro Liter lagen. Das topographische 3D-Bild zeigte weiter, dass die Oberflächenbeschaffenheit des freigesetzten Mikroplastiks reich an nanogroßen Unebenheiten und Tälern ist, die ihre Absorptionsfähigkeit erheblich erhöhen können. Schlussfolgerung. Die Studie zeigte, dass Kunststoffprodukte, die täglich verwendet werden, sehr wichtige Quellen für die Exposition gegenüber menschlichem Mikroplastik sind.
Das hier beschriebene Protokoll bietet eine zuverlässige und kostengünstige Methode zur Vorbereitung und zum Nachweis von Mikroplastikproben, die zukünftigen Studien zur Freisetzung von Mikroplastik aus Kunststoffprodukten erheblich zugute kommen kann.
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Übersicht
Diese Studie konzentrierte sich auf die Entwicklung eines zuverlässigen und kostengünstigen Protokolls für die Sammlung und Erkennung von Mikroplastik aus häufig verwendeten Kunststoffprodukten, insbesondere Polypropylen-basierten Babyflaschen. Das Protokoll umfasst detaillierte Methoden zur Probenvorbereitung, Identifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Mikroplastikforschung
- Umweltgesundheit
- Analyse von Kunststoffprodukten
Hintergrund
- Mikroplastik stellt ein potenzielles Risiko für die menschliche Gesundheit dar.
- Polypropylen ist ein weit verbreiteter Kunststoff in Konsumgütern.
- Das Verständnis von Mikroplastik ist entscheidend für die Umweltsicherheit.
- Aktuelle Methoden zur Erkennung von Mikroplastik können kostspielig und komplex sein.
Zweck der Studie
- Entwicklung eines kostengünstigen Protokolls für die Mikroplastik-Erkennung.
- Verbesserung des Verständnisses von Mikroplastik, das aus Kunststoffprodukten freigesetzt wird.
- Bereitstellung einer zuverlässigen Methode für zukünftige Studien zu Mikroplastik.
Verwendete Methoden
- Probenvorbereitung von Babyflaschen.
- Einweichen der Flaschen in 95 Grad Celsius entmineralisiertem Wasser zur Sterilisation.
- Identifizierung und Charakterisierung von Mikroplastik.
- Anwendung des Protokolls auf verschiedene Kunststoffprodukte.
Hauptergebnisse
- Erfolgreiche Entwicklung eines zuverlässigen Protokolls für die Mikroplastik-Erkennung.
- Nachgewiesene Wirksamkeit der Methode bei Polypropylen-basierten Produkten.
- Bereitstellung eines Rahmens für zukünftige Mikroplastik-Forschung.
- Hervorhebung der Bedeutung der Behandlung von Mikroplastik in Konsumgütern.
Schlussfolgerungen
- Das Protokoll kann zukünftige Studien zu Mikroplastik erheblich unterstützen.
- Kostengünstige Methoden sind für eine weitverbreitete Forschung unerlässlich.
- Fortgesetzte Forschung ist notwendig, um die Auswirkungen von Mikroplastik auf die Gesundheit zu verstehen.
Häufig gestellte Fragen
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
