Pobieranie próbek, identyfikacja i charakterystyka uwalniania mikroplastików z polipropylenowej butelki do karmienia niemowląt podczas codziennego użytkowania
24 lipca 2021
To badanie szczegółowo opisało niezawodny i opłacalny protokół zbierania i wykrywania mikroplastiku podczas codziennego użytkowania produktów z tworzyw sztucznych.
Mikrodrobiny plastiku stają się globalnym problemem ze względu na potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Badanie to skupiło się na szeroko stosowanych butelkach do karmienia niemowląt na bazie polipropylenu w celu opracowania opłacalnego protokołu odpowiedniego do badania MP wielu produktów z tworzyw sztucznych. Protokół ten zawiera szczegółowe informacje na temat przygotowania, identyfikacji i charakterystyki próbki.
Może to przynieść znaczne korzyści w przyszłych badaniach nad mikrodrobinami plastiku uwalnianymi z produktów z tworzyw sztucznych. Mikroplastik uwalniany podczas przygotowywania formuły. Namocz butelkę do karmienia dziecka w dejonizowanej wodzie o temperaturze 95 stopni Celsjusza, aby wysterylizować butelkę.
Aby uniknąć unoszenia się butelki, lekko dociśnij ją za pomocą pęsety ze stali nierdzewnej, aby upewnić się, że cały korpus butelki jest zanurzony w wodzie. Po pięciu minutach wyjmij butelkę i przenieś ją na czysty szklany dysk, aby poczekać do wyschnięcia na powietrzu. Po wyschnięciu na powietrzu wlej do butelki 180 mililitrów wody dejonizowanej o temperaturze 70 stopni Celsjusza.
Następnie natychmiast przykryj butelkę szklaną szalką Petriego i umieść ją na potrząsaniu. Aby stymulować proces mieszania formuły, potrząsaj butelką z prędkością 180 obr./min przez 60 sekund. Po wstrząśnięciu przenieś butelkę na czystą szklaną płytkę i pozwól jej ostygnąć.
Przygotowanie próbek do identyfikacji i kwantyfikacji mikrodrobin plastiku. Filtr membranowy ma kluczowe znaczenie dla wychwytywania, wizualizacji i wykrywania mikroplastików. Użyliśmy pozłacanego filtra membranowego z poliwęglanu do wychwytywania mikroplastików.
Umieść kawałek filtra membranowego na środku szklanej podstawy. Następnie zamontuj szklany lejek i zacisk ze stali nierdzewnej, aby zamocować filtr membranowy i połącz szklany filtr z pompą próżniową po delikatnym potrząśnięciu schłodzoną próbką wody w butelce do karmienia niemowląt. Następnie przenieś pewną ilość próbki wody do szklanego lejka za pomocą szklanej pipety.
Włącz pompę próżniową, aby próbka wody mogła powoli filtrować przez filtr membranowy. Po przefiltrowaniu umyj wnętrze szklanego lejka wodą dejonizowaną, aby upewnić się, że żadne cząstki nie przyklejają się do lejka. Odłącz pompę próżniową i zdemontuj szklany filtr.
Następnie ostrożnie wyjmij filtr membranowy za pomocą pęsety ze stali nierdzewnej i przenieś go do czystej szklanej pokrywy. Natychmiast umieścić próbkę na czystej szklanej szalce Petriego. Identyfikacja i kwantyfikacja mikrodrobin plastiku.
Ostrożnie wyjąć próbkę ze szklanej szalki Petriego i umieścić próbkę filtra na środku stolika na próbkę Ramana. Wybierz reprezentatywne miejsca w filtrze membranowym. Obserwuj i fotografuj cząstki na powierzchni filtra membranowego za pomocą mikroskopu optycznego.
Skonfiguruj system Ramana i testuj te cząstki jedna po drugiej za pomocą lasera wzbudzającego o długości 532 nanometrów o intensywności 10%. Porównaj uzyskane widmo Ramana z referencyjnymi widmami standardowymi. AFM i spektroskopia Ramana są połączone w jeden system.
Dlatego przełącz system w tryb AFM i przetestuj topografię interesujących cząstek mikroplastiku. Wyniki testów na obecność mikroplastiku. Aby zweryfikować ten protokół, standardowe kulki z mikroplastiku z polistyrenu zostały dodane do wody DI i przetestowane przy użyciu opracowanego protokołu.
Udało się zebrać i wykryć mikroplastik PS. Cząstka znajdująca się w czerwonym pudełku została potwierdzona jako typowy mikroplastik polistyrenowy. Zgodnie z protokołem wskaźnik odzysku mikroplastiku wynosił od 92 do 101%, dlatego opracowany protokół jest wiarygodny w teście butelki do karmienia niemowląt.
Protokół został wykorzystany do przetestowania mikroplastików uwalnianych z ośmiu popularnych butelek do karmienia niemowląt i wykazał, że poziomy uwalnianych mikroplastików wahały się od 1,3 miliona do 16,2 miliona cząstek na litr podczas przygotowywania mleka modyfikowanego. Obraz topograficzny 3D wykazał ponadto, że tekstura powierzchni uwolnionych mikrodrobin plastiku jest bogata w nano nierówności i doliny, które mogą znacznie zwiększyć ich zdolność absorpcji. Konkluzja. Badanie wykazało, że produkty z tworzyw sztucznych, które są używane codziennie, są bardzo ważnymi źródłami narażenia ludzi na mikroplastik.
Szczegółowo opisany tutaj protokół zapewnia niezawodną i opłacalną metodę przygotowywania i wykrywania próbek mikrodrobin plastiku, która może przynieść znaczne korzyści w przyszłych badaniach nad uwalnianiem mikroplastiku z produktów z tworzyw sztucznych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
To badanie koncentrowało się na opracowaniu niezawodnego i opłacalnego protokołu do pobierania i wykrywania mikroplastików z powszechnie stosowanych produktów plastikowych, w szczególności butelek do karmienia niemowląt na bazie polipropylenu. Protokół obejmuje szczegółowe metody przygotowania próbek, identyfikacji i charakteryzacji mikroplastików.
Kluczowe elementy badania
Obszar nauki
- Badania nad mikroplastikami
- Zdrowie środowiskowe
- Analiza produktów plastikowych
Tło
- Mikroplastiki stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego.
- Polipropylen jest szeroko stosowanym plastikiem w produktach konsumenckich.
- Zrozumienie mikroplastików jest kluczowe dla bezpieczeństwa środowiska.
- Obecne metody wykrywania mikroplastików mogą być kosztowne i skomplikowane.
Cel badania
- Opracowanie opłacalnego protokołu wykrywania mikroplastików.
- Poprawa rozumienia mikroplastików uwalnianych z produktów plastikowych.
- Dostarczenie niezawodnej metody dla przyszłych badań nad mikroplastikami.
Zastosowane metody
- Przygotowanie próbek butelek do karmienia niemowląt.
- Namczanie butelek w deionowane wodzie o temperaturze 95 stopni Celsjusza w celu sterylizacji.
- Identyfikacja i charakteryzacja mikroplastików.
- Zastosowanie protokołu do różnych produktów plastikowych.
Główne wyniki
- Udana opracowanie niezawodnego protokołu wykrywania mikroplastików.
- Wykazana skuteczność metody na produktach na bazie polipropylenu.
- Dostarczenie ram dla przyszłych badań nad mikroplastikami.
- Podkreślenie znaczenia zajmowania się mikroplastikami w produktach konsumenckich.
Wnioski
- Protokół może znacząco przyczynić się do przyszłych badań nad mikroplastikami.
- Opłacalne metody są niezbędne dla szeroko zakrojonych badań.
- Kontynuacja badań jest potrzebna, aby zrozumieć implikacje mikroplastików dla zdrowia.
Często zadawane pytania
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
