Quelle quantité de microplastiques buvez-vous ?
Un nouvel outil peut vous le dire en quelques minutes
Les micro et nanoplastiques sont présents dans notre alimentation, notre eau et l'air que nous respirons. Ils apparaissent dans notre corps, des testicules à la matière cérébrale. Des chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique ont mis au point un outil portable et peu coûteux pour mesurer avec précision le plastique libéré par des sources quotidiennes telles que les gobelets et les bouteilles d'eau jetables. L'appareil, associé à une application, utilise un marquage fluorescent pour détecter les particules de plastique d'une taille comprise entre 50 nanomètres et 10 microns - trop petites pour être détectées à l'œil nu - et fournit des résultats en quelques minutes. La méthode et les résultats sont détaillés dans ACS Sensors.
"La décomposition des gros morceaux de plastique en microplastiques et en nanoplastiques représente une menace importante pour les systèmes alimentaires, les écosystèmes et la santé humaine", a déclaré le Dr Tianxi Yang, professeur adjoint à la faculté des systèmes terrestres et alimentaires, qui a mis au point l'outil. "Cette nouvelle technique permet une détection rapide et peu coûteuse de ces plastiques, ce qui pourrait contribuer à protéger notre santé et nos écosystèmes."
Les nano- et microplastiques sont des sous-produits de la dégradation des matières plastiques telles que les boîtes à lunch, les gobelets et les ustensiles. En tant que particules de très petite taille ayant une grande surface, les nanoplastiques sont particulièrement préoccupants pour la santé humaine en raison de leur capacité accrue à absorber les toxines et à pénétrer les barrières biologiques à l'intérieur du corps humain.
La détection de ces plastiques nécessite généralement un personnel qualifié et un équipement coûteux. L'équipe du Dr Yang souhaitait rendre la détection plus rapide, plus accessible et plus fiable.
Ils ont créé une petite boîte biodégradable imprimée en 3D contenant un microscope numérique sans fil, une lumière LED verte et un filtre d'excitation. Pour mesurer les plastiques, ils ont personnalisé le logiciel MATLAB avec des algorithmes d'apprentissage automatique et l'ont combiné avec un logiciel de capture d'images.
Le résultat est un outil portable qui fonctionne avec un smartphone ou un autre appareil mobile pour révéler le nombre de particules de plastique dans un échantillon. L'outil n'a besoin que d'un minuscule échantillon de liquide - moins d'une goutte d'eau - et fait briller les particules de plastique sous la lumière LED verte du microscope pour les visualiser et les mesurer. Les résultats sont faciles à comprendre, que ce soit pour un technicien d'un laboratoire de transformation alimentaire ou pour une personne curieuse de sa tasse de café du matin.
Pour l'étude, l'équipe du Dr Yang a testé des gobelets en polystyrène jetables. Ils ont rempli les gobelets de 50 ml d'eau distillée bouillante et l'ont laissée refroidir pendant 30 minutes. Les résultats ont montré que les gobelets libéraient des centaines de millions de nanoparticules de plastique, d'une largeur égale à un centième de celle d'un cheveu humain ou plus petite.
"Une fois que le microscope de la boîte a capturé l'image fluorescente, l'application fait correspondre la surface des pixels de l'image avec le nombre de plastiques", explique le coauteur Haoming (Peter) Yang, étudiant en master à la faculté des systèmes fonciers et alimentaires. "La lecture indique si des plastiques sont présents et en quelle quantité. Chaque test ne coûte que 1,5 centime".
L'outil est actuellement calibré pour mesurer le polystyrène, mais l'algorithme d'apprentissage automatique pourrait être adapté pour mesurer d'autres types de plastiques comme le polyéthylène ou le polypropylène. Les chercheurs souhaitent ensuite commercialiser l'appareil afin d'analyser les particules de plastique pour d'autres applications réelles.
Les effets à long terme de l'ingestion de plastique dans les boissons, les aliments et même les particules de plastique en suspension dans l'air sont encore à l'étude, mais ils sont préoccupants.
"Pour réduire l'ingestion de plastique, il est important d'éviter les produits en plastique à base de pétrole et d'opter pour des alternatives telles que le verre ou l'acier inoxydable pour les contenants alimentaires. Le développement de matériaux d'emballage biodégradables est également important pour remplacer les plastiques traditionnels et évoluer vers un monde plus durable", a déclaré le Dr Yang.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Haoxin Ye, Xinzhe Zheng, Haoming Yang, Matthew D. Kowal, Teresa M. Seifried, Gurvendra Pal Singh, Krishna Aayush, Guang Gao, Edward Grant, David Kitts, Rickey Y. Yada, Tianxi Yang; "Cost-Effective and Wireless Portable Device for Rapid and Sensitive Quantification of Micro/Nanoplastics"; ACS Sensors, 2024-8-12
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