Campionamento, identificazione e caratterizzazione delle microplastiche Rilascio dalla bottiglia di alimentazione del bambino in polipropilene durante l'uso quotidiano
24 luglio 2021
Questo studio ha dettagliato un protocollo affidabile ed economico per la raccolta e il rilevamento di microplastiche dall'uso quotidiano di prodotti in plastica.
Le microplastiche stanno diventando una preoccupazione globale a causa del potenziale rischio per la salute umana. Questo studio si è concentrato su bottiglie di alimentazione per bambini a base di polipropilene ampiamente utilizzate per sviluppare un protocollo economico adatto per uno studio MP di molti prodotti in plastica. Questo protocollo fornisce i dettagli della preparazione, dell'identificazione e della caratterizzazione del campione.
Può trarre sostanzialmente beneficio da studi futuri sulle microplastiche rilasciate da prodotti in plastica. Microplastiche rilasciate durante la preparazione della formula. Immergere la bottiglia di alimentazione del bambino in acqua deionizzata a 95 gradi Celsius per sterilizzare la bottiglia.
Per evitare che la bottiglia galleggiante, premerla leggermente utilizzando una pinzetta in acciaio inossidabile per assicurarsi che tutto il corpo della bottiglia sia immerso nell'acqua. Dopo cinque minuti, espuldi la bottiglia e spostala su un disco di vetro pulito in attesa di asciugatura ad aria. Dopo l'essiccazione ad aria, versare 180 millilitri di 70 gradi Celsius acqua deionizzata nella bottiglia.
Quindi coprire immediatamente la bottiglia usando una piastra di Petri di vetro e posizionarla su un letto tremante. Per stimolare il processo di miscelazione della formula, agitare la bottiglia a una velocità di 180 giri/min per 60 secondi. Dopo aver tremato, spostare la bottiglia su una piastra di vetro pulita e lasciare raffreddare.
Preparazione del campione per l'identificazione e la quantificazione delle microplastiche. Il filtro a membrana è fondamentale per l'acquisizione, la visualizzazione e il rilevamento delle microplastiche. Abbiamo utilizzato il filtro a membrana in policarbonato rivestito in oro per catturare le microplastiche.
Posizionare un pezzo di filtro a membrana al centro di una base di vetro. Quindi assemblare l'imbuto di vetro e il morsetto in acciaio inossidabile per fissare il filtro a membrana e collegare il filtro di vetro con una pompa per vuoto dopo aver agitato delicatamente il campione di acqua raffreddata nella bottiglia di alimentazione del bambino. Quindi trasferire una certa quantità di campione d'acqua nell'imbuto di vetro utilizzando una pipetta di vetro.
Accendere la pompa del vuoto per consentire al campione d'acqua di filtrare lentamente attraverso il filtro a membrana. Dopo il filtraggio, lavare l'interno dell'imbuto di vetro utilizzando acqua deionizzata per assicurarsi che non ci siano particelle che si attaccano all'imbuto. Scollegare la pompa per vuoto e smontare il filtro del vetro.
Quindi, esettare con cura il filtro a membrana utilizzando una pinzetta in acciaio inossidabile e spostarlo su un vetro di copertura pulito. Conservare immediatamente il campione in una piastra di Petri in vetro pulito. Identificazione e quantificazione delle microplastiche.
Eserti con cura il campione dalla piastra di Petri di vetro e posizionare il campione di filtro al centro della fase di campionamento di Raman. Scegli le macchie rappresentative nel filtro a membrana. Osservare e fotografare le particelle sulla superficie del filtro a membrana utilizzando un microscopio ottico.
Impostare il sistema Raman e testare queste particelle una per una usando un laser di eccitazione da 532 nanometri con intensità del 10%. Confrontare lo spettro raman ottenuto con gli spettri standard referenziati. La spettroscopia AFM e Raman sono assemblate in un unico sistema.
Quindi passare al sistema in modalità AFM e testare la topografia di particelle di microplastica interessanti. Risultati dei test sulle microplastiche. Per convalidare questo protocollo, le sfere standard di microplastiche in polistirolo sono state aggiunte all'acqua DI e testate utilizzando il protocollo sviluppato.
Le microplastiche PS sono state raccolte e rilevate con successo. La particella all'interno della scatola rossa è stata confermata come una tipica microplastica di polistirolo. Seguendo il protocollo, il tasso di recupero delle microplastiche era dal 92 al 101%Quindi, il protocollo sviluppato è affidabile per il test delle bottiglie per l'alimentazione del bambino.
Il protocollo è stato utilizzato per testare le microplastiche rilasciate da otto popolari prodotti per bottiglie per l'alimentazione dei bambini e ha scoperto che i livelli rilasciati di microplastiche variavano da 1,3 milioni a 16,2 milioni di particelle per litro durante la preparazione della formula. L'immagine topografica 3D ha inoltre mostrato che la consistenza superficiale delle microplastiche rilasciate è ricca di dossi e valli di dimensioni nanometriche, che possono aumentare sostanzialmente la loro capacità di assorbimento. conclusione. Lo studio ha dimostrato che i prodotti in plastica che vengono utilizzati quotidianamente sono fonti molto importanti per l'esposizione alla microplastica umana.
Il protocollo qui dettagliato fornisce un metodo affidabile ed economico per la preparazione e il rilevamento dei campioni di microplastiche, che può beneficiare sostanzialmente di futuri studi sul rilascio di microplastiche da prodotti in plastica.
Visualizza la trascrizione completa e accedi a migliaia di video scientifici
Panoramica
Questo studio si è concentrato sullo sviluppo di un protocollo affidabile ed economico per la raccolta e il rilevamento di microplastiche da prodotti in plastica comunemente usati, in particolare i biberon per l'alimentazione dei bambini a base di polipropilene. Il protocollo include metodi dettagliati per la preparazione del campione, l'identificazione e la caratterizzazione delle microplastiche.
Componenti chiave dello studio
Area di scienza
- Ricerca sulle microplastiche
- Salute ambientale
- Analisi dei prodotti in plastica
Sfondo
- Le microplastiche rappresentano un potenziale rischio per la salute umana.
- Il polipropilene è una plastica ampiamente utilizzata nei prodotti di consumo.
- Comprendere le microplastiche è fondamentale per la sicurezza ambientale.
- I metodi attuali per rilevare le microplastiche possono essere costosi e complessi.
Obiettivo dello studio
- Sviluppare un protocollo economico per il rilevamento delle microplastiche.
- Migliorare la comprensione delle microplastiche rilasciate dai prodotti in plastica.
- Fornire un metodo affidabile per futuri studi sulle microplastiche.
Metodi utilizzati
- Preparazione del campione di biberon per l'alimentazione dei bambini.
- Immersione dei biberon in acqua deionizzata a 95 gradi Celsius per la sterilizzazione.
- Identificazione e caratterizzazione delle microplastiche.
- Applicazione del protocollo a vari prodotti in plastica.
Risultati principali
- Sviluppo con successo di un protocollo affidabile per il rilevamento delle microplastiche.
- Efficacia dimostrata del metodo su prodotti a base di polipropilene.
- Fornito un quadro per future ricerche sulle microplastiche.
- Evidenziato l'importanza di affrontare le microplastiche nei prodotti di consumo.
Conclusioni
- Il protocollo può apportare sostanziali benefici a futuri studi sulle microplastiche.
- Metodi economici sono essenziali per una ricerca diffusa.
- È necessaria una continua ricerca per comprendere le implicazioni delle microplastiche sulla salute.
Domande frequenti
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
