Summary
Denne studien detaljerte en pålitelig og kostnadseffektiv protokoll for mikroplastoppsamling og deteksjon fra daglig bruk av plastprodukter.
Abstract
Mikroplast (MPs) blir en global bekymring på grunn av den potensielle risikoen for menneskers helse. Casestudier av plastprodukter (dvs. engangskopper og vannkoker i plast) indikerer at MP-frigjøring under daglig bruk kan være ekstremt høy. Nøyaktig bestemmelse av MP-utløsernivået er et avgjørende skritt for å identifisere og kvantifisere eksponeringskilden og vurdere / kontrollere de tilsvarende risikoene som stammer fra denne eksponeringen. Selv om protokoller for måling av MP-nivåer i marine eller ferskvann er godt utviklet, kan forholdene som oppleves av husholdningsplastprodukter variere mye. Mange plastprodukter utsettes for hyppige høye temperaturer (opptil 100 °C) og avkjøles tilbake til romtemperatur under daglig bruk. Det er derfor avgjørende å utvikle en prøvetakingsprotokoll som etterligner det faktiske daglige bruksscenariet for hvert enkelt produkt. Denne studien fokuserte på mye brukte polypropylenbaserte babyfôringsflasker for å utvikle en kostnadseffektiv protokoll for MP-utgivelsesstudier av mange plastprodukter. Protokollen som er utviklet her muliggjør: 1) forebygging av potensiell forurensning under prøvetaking og deteksjon; 2) realistisk implementering av daglige bruk scenarier og nøyaktig innsamling av MPs utgitt fra baby fôring flasker basert på WHO retningslinjer; og 3) kostnadseffektiv kjemisk bestemmelse og fysisk topografi kartlegging av MPs frigjort fra baby fôring flasker. Basert på denne protokollen var utvinningsprosenten ved hjelp av standard polystyren MP (diameter på 2 μm) 92,4-101,2% mens den oppdagede størrelsen var rundt 102,2% av den designede størrelsen. Protokollen som er beskrevet her, gir en pålitelig og kostnadseffektiv metode for MP-prøvepreparering og -deteksjon, noe som kan dra stor nytte av fremtidige studier av MP-utslipp fra plastprodukter.
Introduction
De fleste typer plast er ikke-biologisk nedbrytbare, men kan brytes ned i små biter på grunn av kjemiske og fysiske prosesser som oksidasjon og mekanisk friksjon1,2. Plastbiter mindre enn 5 mm er klassifisert som mikroplast (MPs). MPs er allestedsnærværende og finnes i nesten alle hjørner i verden. De har blitt en global bekymring på grunn av den potensielle risikoen for mennesker og dyreliv3,4. Til dags dato har betydelige akkumuleringer av MPs blitt funnet i fisk, fugler, insekter5,6 samt pattedyr (mus, i tarmen, nyre og lever7,8). Studier fant at eksponering og akkumulering av MPs kan skade lipidmetabolismen til mus7,8. En risikovurdering med fokus på fisk fant at submikron MPs kan trenge inn i blod-til-hjernebarrieren og forårsake hjerneskade9. Det skal bemerkes at hittil er alle MP-risikoresultater oppnådd fra dyrestudier, mens den spesifikke risikoen for menneskers helse fortsatt er ukjent.
I løpet av de siste 2 årene har bekymringene for MP-trusselen mot menneskers helse økt betydelig med bekreftelsen på nivåene av menneskelig eksponering for parlamentsmedlemmer. Akkumuleringen av MPs har blitt funnet i den menneskelige kolon10, morkaken til gravide kvinner11 og voksen avføring12. En presis bestemmelse av MP-utgivelsesnivåer er avgjørende for å identifisere eksponeringskilder, vurdere helserisikoen og evaluere effektiviteten av eventuelle kontrolltiltak. I løpet av de siste årene rapporterte noen casestudier at plast til daglig bruk (dvs. plastkokeren13 og engangskopper14) kan frigjøre ekstremt høye mengder MPs. For eksempel ga engangspapirkopper (med interiører laminert med polyetylen-PE eller kopolymerfilmer), utgitt ca. 250 mikron-størrelse MPs og 102 millioner partikler i undermikronstørrelse i hver milliliter væske etter eksponering for 85-90 ° C varmt vann14. En studie av polypropylen (PP) matbeholdere rapporterte at opptil 7,6 mg plastpartikler frigjøres fra beholderen under enengangsbruk 15. Enda høyere nivåer ble registrert fra teposer laget av polyetylentereftalat (PET) og nylon, som ga ut omtrent 11,6 milliarder MPs og 3,1 milliarder nano-størrelse MPs i en enkelt kopp (10 ml) av drikken16. Gitt at disse daglige plastproduktene er designet for matlaging og drikkeforberedelse, er utgivelsen av høye mengder MPs sannsynlig, og deres forbruk er en potensiell trussel mot menneskers helse.
Studier på MP-utslipp fra husholdningsplastprodukter (dvs. plastkoker13 og engangskopper14) er på et tidlig stadium, men det forventes at dette emnet vil få økende oppmerksomhet fra forskere og allmennheten. Metodene som kreves i disse studiene er vesentlig forskjellige fra de som brukes i romtemperatur marine eller ferskvannsstudier der veletablerte protokoller allerede eksisterer17. I motsetning innebærer studier som involverer daglig bruk av husholdningsplastprodukter mye høyere temperatur (opptil 100 °C), med i mange tilfeller gjentatt sykling tilbake til romtemperatur. Tidligere studier påpekte at plast i kontakt med varmt vann kan frigjøre millioner av MPs16,18. I tillegg kan daglig bruk av plastprodukter over tid endre egenskapene til selve plasten. Det er derfor avgjørende å utvikle en prøvetakingsprotokoll som nøyaktig etterligner de vanligste daglige bruksscenarioene. Påvisning av mikrostore partikler er en annen stor utfordring. Tidligere studier påpekte at MPs utslipp fra plastprodukter er mindre enn 20 μm16,19,20. Påvisning av denne typen MPs krever bruk av glatte membranfiltre med liten porestørrelse. I tillegg er det nødvendig å skille MPs fra mulige forurensninger fanget av filteret. Høysensitiv Raman spektroskopi brukes til kjemisk sammensetningsanalyse, som har fordelen av å unngå behovet for høy laserkraft som er kjent for å enkelt ødelegge små partikler20. Derfor må protokollen kombinere forurensningsfrie håndteringsprosedyrer ved bruk av optimale membranfiltre og for en karakteriseringsmetode som muliggjør rask og nøyaktig MP-identifikasjon.
Studien rapporterte her fokusert på pp-basert baby fôring flaske (BFB), en av de mest brukte plastprodukter i dagliglivet. Det ble funnet at et høyt antall MPs frigjøres fra plast BFB under formelforberedelse18. For videre studier av MP-utslipp fra daglig plast, er prøvepreparerings- og deteksjonsmetoden for BFB detaljert her. Under prøvepreparering ble standard formelforberedelsesprosess (rengjøring, sterilisering og blanding) anbefalt av WHO21 nøye fulgt. Ved å designe protokollene rundt WHO-retningslinjene, sørget vi for at MP-utgivelsen fra BFF-er etterlignet forberedelsesprosessen for babyformel som brukes av foreldre. Filterprosessen ble utformet for å samle inn MPs som er utgitt fra BMB-er, nøyaktig. For kjemisk identifisering av MPs ble arbeidsforholdene for Raman spektroskopi optimalisert for å oppnå rent og lett identifisert spektra av MPs, samtidig som de unngår muligheten for å brenne målpartiklene. Til slutt ble den optimale testprosedyren og anvendt kraft for å tillate nøyaktig 3-dimensjonal topografikartlegging av MPs ved hjelp av atomkraftmikroskopi (AFM) utviklet. Protokollen (figur 1) som er beskrevet her, gir en pålitelig og kostnadseffektiv metode for MP-prøvepreparering og -deteksjon, noe som kan være til stor nytte for fremtidige studier av plastprodukter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Varmtvannsforberedelse
- For all maskinvare som kommer i kontakt med prøvene, bruk rent glass laget av borosilikat 3.3 for å forhindre potensiell forurensning. Rengjør alt glasset grundig.
Advarsel: Eksisterende riper eller ufullkommenheter på glassvarer kan frigjøre partikler under oppvarmings- og ristingsprosessen. Vi foreslår at brukerne sjekker glasset og unngår bruk av riper glass. Vår sammenligning av glassvarer laget av forskjellige briller (som soda-lime og borosilikat) viste at borosilikat 3.3 frigjør den laveste mengden glasspartikler (kan screenes av Raman spektroskopi), og vi anbefaler bruk av borosilikat 3.3 glass i alle tester. - Hell 360 ml DI-vann i et glassbeger. Dekk begeret med en ren glassskive. Flytt den deretter inn i en helt ny mikrobølgeovn og varm den i 2,5 minutter ved full ovnskraft. Etter forsiktig risting for å fjerne potensielle temperaturgradienter på grunn av ujevn oppvarming, er temperaturen på vannet inne i begeret 70 °C og klar til prøvepreparering.
- Forbered 95 °C vann til BFB-sterilisering ved å helle 1 L DI-vann i glass og oppvarming i mikrobølgeovn i 14 minutter.
Forsiktig: Bruk aldri vannkoker i plast til å klargjøre varmt vann. Selve plastkokeren slipper ut millioner av MPs i varmt vann under kokeprosessen13.
2. MP-utgivelse under formelforberedelse
MERK: Nøye etter standard formelforberedelsesprosess (rengjøring, sterilisering og blanding) anbefalt av WHO21, etterlignes MPs som frigjøres fra BFF under formelforberedelse i følgende 3 trinn.
- Samle helt nye BFB-produkter fra apotekbutikker og rengjør dem grundig etter at du har fjernet produktet fra emballasjen. Vask hver BFB med vaskemiddelvann (gjenta 3 ganger ved romtemperatur-RT) og destillert vann (gjentatt 3 ganger, RT). Skyll til slutt BFB 3 ganger med DI-vann ved RT.
Forsiktig: BFB må ikke rengjøres ved hjelp av sonikering. Selv om sonikering er mye brukt i laboratorier for blanding og rengjøring, kan sonikering av BFB alvorlig skade flaskeoverflaten og forårsake MP-frigjøring fra PP-produkter innen 1 minutt. - Bløtlegg BFB i 95 °C DI-vann (avsnitt 1.3) for å sterilisere flasken. For å unngå flytende BFB, trykk litt på utsiden av BFB ved hjelp av en rustfritt stål pinsett og sørg for at hele flaskekroppen nedsenkes i vannet.
- Etter 5 minutter, ta ut flasken og flytt den til en ren glassskive. Under lufttørkingstrinnet inverterer du flasken på glassskiven til det ikke er tegn på dråper.
- Hell 180 ml varmt DI-vann (70 °C, fra avsnitt 1.2, i henhold til WHOs retningslinjer) i den lufttørkede flasken. Dekk deretter flasken umiddelbart ved hjelp av en glass Petri-tallerken og legg den i en ristende seng.
- For å simulere formelblandingsprosessen, rist flasken med en hastighet på 180 rpm i 60 sekunder. Etter risting, flytt flasken til en ren glassplate og la den avkjøles.
3. Prøvepreparering for MP-identifisering og kvantifisering
- Soniker og skyll alle deler av glassfilteret grundig (diameter på 25 mm, glasstrakt, fritted glassstøttebase og mottakerflaske) ved hjelp av DI-vann.
- Legg et stykke gullbelagt polykarbonat-PC membranfilter (porestørrelse på 0,8 μm, Au-belegglagtykkelse på 40 nm) midt i glassbasen.
- Monter glasstrakten og klemmen i rustfritt stål for å fikse membranfilteret. Til slutt kobler du det monterte glassfilteret til en vakuumpumpe (figur 2).
Advarsel: For å sikre at membranen holder seg jevnt fast på overflaten av glassbasen, er det viktig å holde glassbasen våt. Om nødvendig skal 1-2 dråper DI-vann slippes på overflaten av glassbasen før du legger ned membranfilteret.
- Bland forsiktig den avkjølte vannprøven i BFB (fra avsnitt 2.3), og overfør deretter en viss mengde vannprøve til glasstrakten ved hjelp av en glasspipette. Slå på vakuumpumpen slik at vannprøven filtrerer sakte gjennom membranfilteret.
- Etter filtrering, vask det indre av glasstrakten ved hjelp av DI-vann for å sikre at det ikke er partikler som stikker på trakten.
Forsiktig: For å unngå overlapping av partiklene på overflaten av membranfilteret, er det viktig å nøye velge riktig volum vann som passerer gjennom filteret. BFF frigjør et stort antall partikler, slik at 3-5 membranfiltre er nødvendig for å filtrere hele volumet av vannprøven.
- Etter filtrering, vask det indre av glasstrakten ved hjelp av DI-vann for å sikre at det ikke er partikler som stikker på trakten.
- Koble fra vakuumpumpen og demonter glassfilteret. Ta deretter forsiktig ut membranfilteret ved hjelp av en pinsett i rustfritt stål og flytt det til et rent dekselglass. Fest membranfilteret på dekkglasset ved hjelp av et lite stykke papirbånd. Oppbevar straks prøven i et rent glass Petri-tallerken.
4. Prøvepreparering for AFM topografikarakterisering
- Forbered en ren silisiumskive. Slipp en 50 μL vannprøve (fra avsnitt 2.3) på overflaten av silisiumskiven og tørk den i en ovn ved en temperatur på rundt 103 °C. Gjenta denne prosessen hvis MP-nivået i vannprøven er lavt.
- Etter 1 time med tørking, flytt skiven til en ren glass Petri-tallerken og la den avkjøles i en desiccator.
- Etter at skiven er avkjølt, oppbevar prøven i en tørr og ren glass petriskål.
5. MP identifikasjon og kvantifisering ved hjelp av Raman spektroskopi
- Kalibrer Raman-systemet ved hjelp av en nullordenskorreksjon og en silisiumskive. Forsikre deg om at toppplasseringen av silisiumskive er på 520,7 cm-1 og at toppintensiteten er høyere enn 6000 a.u. når laserintensiteten er på 100%.
- Sett opp parametrene til Raman-systemet for å oppnå høyt signal-til-støy MP-spektra samtidig som du unngår brenning av MPs. Still inn systemet som følger: 532 nm eksitasjonslaser, fjern kosmisk stråle, laserintensitet på 10% (lasereffekt på 0,18 mW), spektraloppløsning på 1,5 cm-1,eksponeringstid på 10-20 sekunder, akkumuleringer på 10-40 ganger og spektralt område på 200-3200 cm- 1. Figur 3 viste typisk spektra av MPs med akkumuleringstider fra 1 s til 400 s.
Forsiktig: Ikke test partikler med 100 % laser direkte for å unngå hurtigbrenning (kan brennes på 1 minutt hvis partikkelen er liten). Bruk lav intensitet (10-50%) for å utføre testen først. - Plasser filterprøven (fra avsnitt 3.3) midt i Raman-prøvetrinnet. Velg fire representative flekker (2 flekker er i midtområdet, mens andre 2 flekker er nær kanten av arbeidsområdet, figur 3C) på membranfilteret for å utføre testen (totalt testområde rundt 1,5 mm2).
- Observer og fotografer partiklene på overflaten av membranfilteret ved hjelp av et optisk mikroskop (100x) etterfulgt av kjemisk identifikasjon ved hjelp av Raman spektroskopi.
- Sammenlign Raman-spekteret oppnådd med referansestandarden polymerspektra (fra bulkmateriale av BFB og tidligere publikasjon22).
- Bestem partiklenes kjemiske egenskap ved hjelp av de intensive toppene i området 2780-2980, 1400-1640 og 709-850 cm-1, som tilsvarer de strekkende vibrasjonene til CH / CH2/ CH3 og C-C grupper forbundet med polymermaterialer (Figur 3).
- Analyser størrelsen og mengden på de identifiserte MPs ved hjelp av ImageJ.
- Få MPs konsentrasjon i vannprøven basert på det testede området, totalt arbeidsområde (227 mm2) og det kjente filtrerte prøvevolumet.
- Klassifiser de bekreftede MPs i 5 grupper når det gjelder størrelsen: 0,8-5 μm, 5-20 μm, 20-50 μm, 50-100 μm og > 100 μm.
- Til slutt, bestem MPs mengde i en liter vannprøve basert på det filtrerte prøvevolumet, antall MPs registrert og testet område av membranfilteret.
6. MP topografisk karakterisering ved hjelp av AFM
- Utstyr AFM-systemet (NT-MDT) med en tappemodusprobe. Kalibrer systemet ved hjelp av en trinnhøydestandard (SHS). Sett opp systemet under optimale arbeidsforhold: skannehastigheten er 1 Hz, skannestørrelsen er 10-50 μm, innstillingsfrekvensen er rundt 160 kHz, og skannelinjen er 512 piksler.
- Fest silisiumskiven (fra avsnitt 4.3) på AFM-prøvetrinnet. Vær oppmerksom på og fotografer målpartiklene på overflaten av silisiumskiven, etterfulgt av kjemisk identifikasjon ved hjelp av metoden i avsnitt 5.
- Bytt systemet til AFM-modus (Raman-spektroskopien og AFM er montert i ett system) og test topografien til identifiserte MPs.
- Analyser 3d-dataene ved hjelp av Gwyddion 2.54-programvaren. Bruk profilalternativet for å oppnå partikkeldimensjoner og gjennomsnittlige høyder mens 3D-visning for å oppnå 3D-struktur.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
For å validere denne protokollen ble vannprøven utarbeidet ved å legge til standard polystyrenmikroplastiske sfærer (en diameter på 2,0 ± 0,1 μm) til DI-vann. MP-mengden som ble lagt til, tilsvarte 4 500 000 partikler/l, som ligner på MP-utløsernivået fra BGB-er. Etter protokolldelene 2-3 ble MPs samlet inn (figur 4A) og gjenopprettingshastigheten var 92,4-101,2 %. Denne utvinningsgraden er sammenlignbar med en tidligere studie på MPs23. Ved hjelp av ImageJ var den oppdagede diameteren til standard MPs 2,04±0,08 μm (der ± representerer standardfeil av gjennomsnittsverdien), som er rundt 102,2% av den designede størrelsen (2,0 ± 0,1 μm). I mellomtiden ble den potensielle forstyrrelsen fra andre typer MPs, som PP og PE, også testet for, men ingen ble funnet i disse standard PS-vannprøvene. Derfor unngår den utviklede protokollen forurensning og er en pålitelig test av MP-frigjøring fra BFF.
Denne protokollen ble brukt til å teste MP-utgivelsen fra åtte populære BFB-produkter. Figur 4B viste de typiske MPs samlet på overflaten av membranfilteret. Under kjemisk bestemmelse ved hjelp av Raman spektroskopi (Figur 3), ble toppene i området 2830-2970 cm-1 mer og mer signifikante med den økte akkumuleringstiden. Disse toppene gjenspeiler de strekkende vibrasjonene til CH/CH2/CH3-grupper, som kan brukes til å identifisere MPs. Et høyt antall MPs ble utgitt under bruk av BFF. MPs nivåer varierte fra 1,31 millioner til 16,20 millioner partikler per liter (figur 5). Dette resultatet er 3-5 størrelsesordener høyere enn de tidligere rapporterte nivåene av MPs i drikkevann24. Det er tydelig at babyene sannsynligvis opplever høye nivåer av MPs eksponering.
Figur 6 viser de typiske topografikartene over MPs som er registrert ved hjelp av protokolldelene 1, 2, 4 og 6. For store MPs på rundt 8 μm i lateral størrelse (P1 i figur 6),er gjennomsnittlig tykkelse 0,82 μm. For mindre MPs rundt 3 μm i lateral størrelse (P2 i figur 6),er tykkelsen nær 0,25 μm. Generelt er tykkelsen på MPs utgitt fra BFB rundt en tiendedel av sidestørrelsen. Det er også merkbart at overflateteksturen til MPs er rik på nano-størrelse støt og daler, noe som kan øke absorpsjonskapasiteten betydelig. Tidligere studier fant at MPs er effektive bærere for miljøgifter, for eksempel plantevernmidler25,26. Den observerte topografien til parlamentsmedlemmene som finnes her, er sannsynligvis en viktig bidragsyter til den høye bæreevnen til parlamentsmedlemmene.
Figur 1: Diagrammet med prøveforberedelse og test. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: Montering av glassfilteret og pumpen. 1-avkjølt vannprøve i BFB; 2-montert glassfilter; 3-glass overføring pipette; 4-vakuumpumpe; 5- gjensidig shaker. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3: TypiskRaman-spektra for MPs bestemmelse. (A) Raman-spektraet til et bulkstykke fra henholdsvis BFB, membranfilter og MPs på membranfilteret. (B) Raman-spektraet til en potensiell MP med forskjellig oppkjøpstid (1 s, 10 s, 100 s, 400 s). (C) De representative flekkene som er testet. Den totale diameteren på filtermembranen er 25 mm i diameter med et ekte arbeidsområde med en diameter på 17 mm. De fire hvite boksene indikerer fulle representative flekker for Raman-testing. 2 plasser er i midtområdet, mens de andre 2 flekkene ligger nær kanten av arbeidsområdet. Totalt er det testede området på de fire flekkene 1,5 mm2. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: Typisk optisk bilde av standard PS MPs- og MPs-utgivelse fra henholdsvis BFB. (A) Det optiske bildet av standard PS MPs. Partikkelen inne i den røde boksen ble bekreftet som typisk PS MP. (B) Det optiske bildet av MP-utgivelse fra BMB-er. Partikkelen inne i den røde boksen ble bekreftet som en typisk MP. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 5: Mengde MPs frigjort fra plast BFB-produkter. 8 populære produkter ble valgt på studien. Feilfeltet angir standardfeilen for gjennomsnittsverdien. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 6: Typisk 3D-bilde av MPs-utgivelse fra BFB. (A) AFM-bilde av typiske MPs utgivelse fra BFB. (B) Utpakkede tverrsnittsprofiler av MPs. (C) Det 3D-topografiske bildet av de utgitte MPs. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Selv om studiet av parlamentsmedlemmer i marine og ferskvann har blitt mye rapportert og den relevante standardprotokollen er utviklet17, er studiet av daglig bruk av plastprodukter et viktig fremvoksende forskningsområde. De ulike miljøforholdene som husholdningsplastprodukter opplever, betyr at det er behov for ekstra forsiktighet og innsats for å oppnå pålitelige resultater. Studieprotokollen må være i samsvar med de virkelige daglige bruksscenarioene. For eksempel er sonikering mye brukt i laboratorietester for å rense prøver. Imidlertid ble det funnet at 1 minutt sonikering kan alvorlig skade BFBs overflate, noe som resulterer i nivåer av MP frigjøre en størrelsesorden høyere. Lignende polymerbrudd på grunn av sonikering ble også rapportert tidligere27, noe som indikerer at sonikering ikke er en egnet rengjøringsmetode for plastprøvepreparat i MP-studier.
I tillegg må potensielle forurensningskilder identifiseres og elimineres. Vannkokere er mye brukt til å forberede varmt vann, noe som er nødvendig for BFB-testen. Imidlertid kan en enkelt kok generere opptil 30 millioner partikler per liter i en plastkoker13. Mikrobølgeovner er en ikke-kontakt metode for å forberede varmt vann når det er tatt vare på å eliminere lokal oppvarming. For filtrering anbefales en glassoverføringspipette i stedet for plasten (vanligvis laget av PP). For helt nye PP-produkter har det blitt rapportert at en høy mengde MPs er festet til overflaten på grunn av produksjonsprosessen 15, så det må tas hensyn til å rengjøre alle produktene riktig før testingen begynner. Oppsummert må forskeren være årvåken for å unngå prosedyrer som kan påvirke de målte nivåene av MP-utslipp fra BFB-er negativt.
Det skal bemerkes at protokollen ikke kan redegjøre for alle typer MP-utgivelse. På grunn av bruk av et filter med en porestørrelse på 0,8 μm, er nanopartikler mindre enn 0,8 μm utenfor rammen av denne metoden. I tillegg kan det hende at individuelle foreldre ikke følger WHOs retningslinjer som protokollen er basert på, slik at MPs nivå i forberedt formel i det virkelige liv kan være vesentlig forskjellig fra det som rapporteres her.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingenting å avsløre. Presentasjonen av materialet i denne publikasjonen innebærer ikke uttrykk for noen mening overhodet fra Trinity College Dublin om spesifikke selskaper eller av visse produsenters produkter og innebærer ikke at de er godkjent, anbefalt, kritisert eller på annen måte av Trinity College Dublin i stedet for andre av lignende karakter. Feil og utelatelser er unntatt. Alle rimelige forholdsregler er tatt for å verifisere informasjonen i denne publikasjonen. Det publiserte materialet distribueres imidlertid uten garanti av noe slag, enten uttrykt eller underforstått. Ansvaret for tolkning og bruk av materialet ligger hos leseren. Trinity College Dublin skal ikke under noen omstendigheter holdes ansvarlig for skader som oppstår som følge av bruken.
Acknowledgments
Forfatterne setter pris på Enterprise Ireland (tilskuddsnummer CF20180870) og Science Foundation Ireland (tilskuddstall: 20/FIP/PL/8733, 12/RC/2278_P2 og 16/IA/4462) for økonomisk støtte. Vi anerkjenner også økonomisk støtte fra School of Engineering Scholarship ved Trinity College Dublin og China Scholarship Council (201506210089 og 201608300005). I tillegg setter vi pris på den profesjonelle hjelpen fra prof. Sarah Mc Cormack og teknikerteam (David A. McAulay, Mary O'Shea, Patrick L.K. Veale, Robert Fitzpatrick og Gilligan etc.) fra Trinity Civil, Structural and Environmental Department og AMBER Research Centre.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| AFM cantilever | NANOSENSORS | PPP-NCSTAuD-10 | To obtain three-dimensional topography of PP MPs |
| Atomic force microscope | Nova | NT-MDT | To obtain three-dimensional topography of PP MPs |
| Detergent | Fairy Original | 1015054 | To clean the brand-new product |
| Gold-coated polycarbonate-PC membrane filter-0.8 um | APC, Germany | 0.8um25mmGold | To collect microplastics in water and benefit for Raman test |
| Gwyddion software | Gwyddion | Gwyddion2.54 | To determine MPs topography |
| ImageJ software | US National Institutes of Health | No, free for use | To determine MPs size |
| Microwave oven | De'longhi, Italy | 815/1195 | Hot water preparation |
| Optical microscope, x100 | Mitutoyo, Japan | 46-147 | To find and observe the small MPs |
| Raman spectroscopy | Renishaw | InVia confocal Raman system | To checmically determine the PP-MPs |
| Shaking bed-SSL2 | Stuart, UK | 51900-64 | To mimic the mixing process during sample preparaton |
| Standard polystyrene microplastic spheres | Polysciences, Europe | 64050-15 | To validate the robusty of current protocol |
| Tansfer pipette with glass tip | Macro, Brand | 26200 | To transfer water sample to glass filter |
| Ultrasonic cleaner | Witeg, Germany | DH.WUC.D06H | To clean the glassware |
| Vacuum pump | ILMVAC GmbH | 105697 | To filter the water sample |
References
- Law, K. L., Thompson, R. C.
- Thompson, R. C., et al. Lost at sea: where is all the plastic. Science. 304 (5672), 838 (2004).
- Coburn, C. Microplastics and gastrointestinal health: how big is the problem. The Lancet Gastroenterology & Hepatology. 4 (12), 907 (2019).
- The Lancet Planetary Health. Microplastics and human health-an urgent problem. The Lancet Planetary Health. 1 (7), 254 (2017).
- Foley, C. J., Feiner, Z. S., Malinich, T. D., Höök, T. O. A meta-analysis of the effects of exposure to microplastics on fish and aquatic invertebrates. Science of the Total Environment. 631, 550-559 (2018).
- Chae, Y., An, Y. -J. Effects of micro-and nanoplastics on aquatic ecosystems: Current research trends and perspectives. Marine Pollution Bulletin. 124 (2), 624-632 (2017).
- Lu, L., Wan, Z., Luo, T., Fu, Z., Jin, Y. Polystyrene microplastics induce gut microbiota dysbiosis and hepatic lipid metabolism disorder in mice. Science of the total environment. 631, 449-458 (2018).
- Yang, Y. -F., Chen, C. -Y., Lu, T. -H., Liao, C. -M. Toxicity-based toxicokinetic/toxicodynamic assessment for bioaccumulation of polystyrene microplastics in mice. Journal of Hazardous Materials. 366, 703-713 (2019).
- Mattsson, K., et al. Brain damage and behavioural disorders in fish induced by plastic nanoparticles delivered through the food chain. Scientific Reports. 7 (1), 11452 (2017).
- Ibrahim, Y. S., et al. Detection of microplastics in human colectomy specimens. JGH Open. , (2021).
- Ragusa, A., et al. Plasticenta: First evidence of microplastics in human placenta. Environment International. 146, 106274 (2021).
- Schwabl, P., et al. Detection of various microplastics in human stool: a prospective case Series. Annals of Internal Medicine. 171 (7), 453-457 (2019).
- Sturm, M. T., Kluczka, S., Wilde, A., Schuhen, K. Determination of particles produced during boiling in differenz plastic and glass kettles via comparative dynamic image analysis using FlowCam. Analytik News. , (2019).
- Ranjan, V. P., Joseph, A., Goel, S. Microplastics and other harmful substances released from disposable paper cups into hot water. Journal of Hazardous Materials. 404, 124118 (2020).
- Fadare, O. O., Wan, B., Guo, L. -H., Zhao, L. Microplastics from consumer plastic food containers: Are we consuming it. Chemosphere. 253, 126787 (2020).
- Hernandez, L. M., et al. Plastic teabags release billions of microparticles and nanoparticles into tea. Environmental Science & Technology. 53 (21), 12300-12310 (2019).
- Frias, J., et al. Standardised protocol for monitoring microplastics in sediments. Deliverable 4.2. , (2018).
- Li, D., et al. Microplastic release from the degradation of polypropylene feeding bottles during infant formula preparation. Nature Food. , (2020).
- Imhof, H. K., et al. Pigments and plastic in limnetic ecosystems: A qualitative and quantitative study on microparticles of different size classes. Water Research. 98, 64-74 (2016).
- Oßmann, B. E., et al. Small-sized microplastics and pigmented particles in bottled mineral water. Water Research. 141, 307-316 (2018).
- World Health Organization. How to prepare formula for bottle-feeding at home. World Health Organization. , (2007).
- Käppler, A., et al. Analysis of environmental microplastics by vibrational microspectroscopy: FTIR, Raman or both. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 408 (29), 8377-8391 (2016).
- Zhao, S., Danley, M., Ward, J. E., Li, D., Mincer, T. J. An approach for extraction, characterization and quantitation of microplastic in natural marine snow using Raman microscopy. Analytical Methods. 9 (9), 1470-1478 (2017).
- World Health Organization.
- Sunta, U., Prosenc, F., Trebše, P., Bulc, T. G., Kralj, M. B. Adsorption of acetamiprid, chlorantraniliprole and flubendiamide on different type of microplastics present in alluvial soil. Chemosphere. 261, 127762 (2020).
- Gong, W., et al. Comparative analysis on the sorption kinetics and isotherms of fipronil on nondegradable and biodegradable microplastics. Environmental Pollution. 254, 112927 (2019).
- Wong, M., Moyse, A., Lee, F., Sue, H. -J. Study of surface damage of polypropylene under progressive loading. Journal of Materials Science. 39 (10), 3293-3308 (2004).
