微塑料和纳米塑料在我们的环境中无处不在，渗透到我们的食物、水，甚至我们呼吸的空气中。这些微小的颗粒在人体的各个部位都被发现，包括脑组织和睾丸。
现在，英属哥伦比亚大学(UBC)的研究人员开发了一种创新的低成本工具，可以准确测量一次性杯子和水瓶等日常用品释放的塑料颗粒。
这种便携式设备与智能手机应用程序配对，使用荧光标记来检测小至50纳米至10微米的塑料颗粒，这些颗粒太小而无法用肉眼看到。结果会在几分钟内送达。
“较大的塑料碎片分解成微塑料和纳米塑料，对粮食系统、生态系统和人类健康构成了重大威胁，”开发该工具的UBC土地和粮食系统系助理教授杨天喜博士(Tianxi Yang)说。“这项新技术可以快速、廉价地检测这些塑料，这有助于保护我们的健康和生态系统。”
微塑料和纳米塑料源于可降解的塑料材料，如午餐盒、杯子和餐具。这些微小的颗粒，特别是纳米塑料，由于它们的大表面积，使它们更有能力吸收毒素并穿透人体的生物屏障，因此特别值得关注。
传统上，检测这些塑料需要专业人员和昂贵的设备。然而，杨博士的团队试图使这一过程更快、更容易、更可靠。他们开发了一种小型的、可生物降解的3d打印设备，其中包含一个无线数码显微镜、绿色LED灯和一个激发滤光片。
为了测量塑料，研究人员定制了带有机器学习算法的MATLAB软件，并将其与图像捕获软件相结合。其结果是一种便携式工具，可以与智能手机或其他移动设备一起计数样品中的塑料颗粒。
该设备只需要少量的液体——比一滴水还少——就能使塑料颗粒在显微镜下的绿色LED灯下发光，从而使它们能够被可视化和测量。该工具的设计是用户友好的，无论是由实验室的技术人员还是对他们的早晨咖啡好奇的人操作。
在他们的研究中，杨博士的团队测试了一次性聚苯乙烯杯，他们在杯子里装满了50毫升蒸馏水，让杯子冷却30分钟。结果令人震惊:杯子释放出数亿纳米级的塑料颗粒，其中一些还不到人类头发宽度的百分之一。
“一旦盒子里的显微镜捕捉到荧光图像，应用程序就会将图像的像素面积与塑料的数量进行匹配，”土地与食品系统学院的硕士生、论文合著者杨浩明(Peter Yang)解释说。“读数显示塑料是否存在以及有多少。每次测试只需1.5美分。”
目前，该工具被校准为测量聚苯乙烯，但机器学习算法可以调整以检测其他类型的塑料，如聚乙烯或聚丙烯。研究人员的目标是将该设备商业化，用于更广泛的应用。
虽然从食品、饮料甚至空气中的颗粒中摄入塑料的长期影响仍在调查中，但早期发现表明存在重大的健康风险。
“为了减少塑料的摄入，重要的是要考虑避免使用石油基塑料产品，选择玻璃或不锈钢等替代品作为食品容器。可生物降解包装材料的发展对于取代传统塑料和迈向更可持续发展的世界也很重要，”杨博士建议道。
这项研究发表在尤里卡警报新闻网站上。
微塑料和纳米塑料在我们的环境中无处不在，渗透到我们的食物、水，甚至我们呼吸的空气中。这些微小的颗粒在人体的各个部位都被发现，包括脑组织和睾丸。
现在，英属哥伦比亚大学(UBC)的研究人员开发了一种创新的低成本工具，可以准确测量一次性杯子和水瓶等日常用品释放的塑料颗粒。
这种便携式设备与智能手机应用程序配对，使用荧光标记来检测小至50纳米至10微米的塑料颗粒，这些颗粒太小而无法用肉眼看到。结果会在几分钟内送达。
“较大的塑料碎片分解成微塑料和纳米塑料，对粮食系统、生态系统和人类健康构成了重大威胁，”开发该工具的UBC土地和粮食系统系助理教授杨天喜博士(Tianxi Yang)说。“这项新技术可以快速、廉价地检测这些塑料，这有助于保护我们的健康和生态系统。”
微塑料和纳米塑料源于可降解的塑料材料，如午餐盒、杯子和餐具。这些微小的颗粒，特别是纳米塑料，由于它们的大表面积，使它们更有能力吸收毒素并穿透人体的生物屏障，因此特别值得关注。
传统上，检测这些塑料需要专业人员和昂贵的设备。然而，杨博士的团队试图使这一过程更快、更容易、更可靠。他们开发了一种小型的、可生物降解的3d打印设备，其中包含一个无线数码显微镜、绿色LED灯和一个激发滤光片。
为了测量塑料，研究人员定制了带有机器学习算法的MATLAB软件，并将其与图像捕获软件相结合。其结果是一种便携式工具，可以与智能手机或其他移动设备一起计数样品中的塑料颗粒。
该设备只需要少量的液体——比一滴水还少——就能使塑料颗粒在显微镜下的绿色LED灯下发光，从而使它们能够被可视化和测量。该工具的设计是用户友好的，无论是由实验室的技术人员还是对他们的早晨咖啡好奇的人操作。
在他们的研究中，杨博士的团队测试了一次性聚苯乙烯杯，他们在杯子里装满了50毫升蒸馏水，让杯子冷却30分钟。结果令人震惊:杯子释放出数亿纳米级的塑料颗粒，其中一些还不到人类头发宽度的百分之一。
“一旦盒子里的显微镜捕捉到荧光图像，应用程序就会将图像的像素面积与塑料的数量进行匹配，”土地与食品系统学院的硕士生、论文合著者杨浩明(Peter Yang)解释说。“读数显示塑料是否存在以及有多少。每次测试只需1.5美分。”
目前，该工具被校准为测量聚苯乙烯，但机器学习算法可以调整以检测其他类型的塑料，如聚乙烯或聚丙烯。研究人员的目标是将该设备商业化，用于更广泛的应用。
虽然从食品、饮料甚至空气中的颗粒中摄入塑料的长期影响仍在调查中，但早期发现表明存在重大的健康风险。
“为了减少塑料的摄入，重要的是要考虑避免使用石油基塑料产品，选择玻璃或不锈钢等替代品作为食品容器。可生物降解包装材料的发展对于取代传统塑料和迈向更可持续发展的世界也很重要，”杨博士建议道。
这项研究发表在尤里卡警报新闻网站上。
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