Günlük Kullanım Sırasında Polipropilen Bebek Besleme Şişesinden Mikroplastik Salınımının Örneklemesi, Tanımlanması ve Karakterizasyonu
24 Temmuz 2021
Bu çalışmada, plastik ürünlerin günlük kullanımından mikroplastiklerin toplanması ve tespiti için güvenilir ve uygun maliyetli bir protokol ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Mikroplastikler, insan sağlığına yönelik potansiyel risk nedeniyle küresel bir endişe haline gelmektedir. Bu çalışma, birçok plastik ürünün MP çalışmasına uygun uygun maliyetli bir protokol geliştirmek için yaygın olarak kullanılan polipropilen bazlı bebek besleme şişelerine odaklanmıştır. Bu protokol, örnek hazırlama, tanımlama ve karakterizasyonun ayrıntılarını sağlar.
Plastik ürünlerden salınan mikroplastiklerin gelecekteki çalışmalarına önemli ölçüde fayda sağlayabilir. Formül hazırlama sırasında salınan mikroplastikler. Biberonu sterilize etmek için bebek besleme şişesini 95 santigrat derece deiyonize suya batırın.
Şişenin yüzmesini önlemek için, tüm şişe gövdesinin suya batırılmasını sağlamak için paslanmaz çelik bir cımbız kullanarak hafifçe bastırın. Beş dakika sonra şişeyi çıkar ve temiz bir cam diske taşıyarak havanın kurumasını bekleyin. Hava kuruduktan sonra, şişeye 70 santigrat derece deiyonize suyun 180 mililitresini dökün.
Ardından şişeyi hemen cam bir Petri kabı kullanarak örtün ve sallanan bir yatağa yerleştirin. Formül karıştırma işlemini uyarmak için şişeyi 60 saniye boyunca 180 rpm hızında sallayın. Salladıktan sonra şişeyi temiz bir cam tabağa taşıyın ve soğumasını bekleyin.
Mikroplastiklerin tanımlanması ve nicelleştirilmesi için numune hazırlama. Membran filtresi mikroplastiklerin yakalanması, görselleştirilmesi ve tespiti için kritik öneme sahiptir. Mikroplastikleri yakalamak için altın kaplı polikarbonat membran filtresini kullandık.
Bir cam tabanın ortasına bir parça membran filtresi yerleştirin. Daha sonra membran filtresini sabitlemek için cam hunisini ve paslanmaz çelik kelepçeyi monte edin ve bebek besleme şişesinde soğutulmuş su örneğini hafifçe salladıktan sonra cam filtreyi bir vakum pompasına bağlayın. Daha sonra cam pipet kullanarak cam hunisine belirli miktarda su örneği aktarın.
Su örneğinin membran filtresinden yavaşça filtrelenebilmesi için vakum pompasını kapatın. Filtreden sonra, huniye yapışan parçacık olmadığından emin olmak için deiyonize su kullanarak cam hunisinin içini yıkayın. Vakum pompasını çıkarın ve cam filtreyi sökün.
Ardından, membran filtresini paslanmaz çelik bir cımbız kullanarak dikkatlice çıkartın ve temiz bir kapak camına taşıyın. Numuneyi hemen temiz bir cam Petri kabında saklayın. Mikroplastiklerin tanımlanması ve nicelleştirilmesi.
Örneği cam Petri kabından dikkatlice çıkarın ve filtre örneğini Raman numune aşamasının ortasına yerleştirin. Membran filtresindeki temsili noktaları seçin. Optik mikroskop kullanarak membran filtresinin yüzeyindeki parçacıkları gözlemleyin ve fotoğraflayın.
Raman sistemini kurun ve %10 yoğunlukta 532 nanometre heyecan lazer kullanarak bu parçacıkları tek tek test edin. Elde edilen Raman spektrumunu referans alınan standart spektrumla karşılaştırın. AFM ve Raman spektroskopisi tek bir sistemde monte edilmiştir.
Bu nedenle sistemi AFM moduna geçirin ve ilginç mikroplastik parçacıkların topografyasını test edin. Mikroplastik test sonuçları. Bu protokolü doğrulamak için, standart polistiren mikroplastik küreleri DI suyuna eklendi ve geliştirilen protokol kullanılarak test edildi.
PS mikroplastikleri başarıyla toplandı ve tespit edildi. Kırmızı kutunun içindeki parçacığın tipik bir polistiren mikroplastik olduğu doğrulandı. Protokolün ardından mikroplastiklerin geri kazanım oranı %92 ila %101'di Bu nedenle, geliştirilen protokol bebek besleme şişesi testi için güvenilirdir.
Protokol, sekiz popüler bebek besleme şişesi ürününden salınan mikroplastikleri test etmek için kullanıldı ve salınan mikroplastik seviyelerinin formül hazırlığı sırasında litre başına 1,3 milyon ila 16,2 milyon parçacık arasında değiştiğini buldu. 3D topografik görüntü ayrıca, serbest bırakılan mikroplastiklerin yüzey dokusunun nano boyutlu tümsekler ve vadiler ile zengin olduğunu ve bu da emilim kapasitelerini önemli ölçüde artırabileceğini gösterdi. son. Çalışma, günlük olarak kullanılan plastik ürünlerin insan mikroplastik maruziyeti için çok önemli kaynaklar olduğunu göstermiştir.
Burada ayrıntılı olarak açıklanan protokol, mikroplastik numune hazırlama ve tespiti için güvenilir ve uygun maliyetli bir yöntem sağlar ve bu da plastik ürünlerden mikroplastik salınımının gelecekteki çalışmalarına önemli ölçüde fayda sağlayabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, günlük kullanım koşulları altında polipropilen bazlı bebek besleme biberonlarından salınan mikroplastiklerin (MP'ler) miktarını belirlemek için ayrıntılı ve maliyet etkin bir protokol sunmaktadır. Protokol; kontaminasyonun önlenmesine, gerçek dünya senaryolarının doğru simülasyonuna ve gelişmiş analitik teknikler kullanılarak MP'lerin güçlü bir şekilde tanımlanması ve karakterize edilmesine vurgu yapmaktadır. Yöntem, standart mikroplastikler ile doğrulanmış ve ticari ürünlere uygulanmış olup, mama hazırlama sırasında önemli miktarda MP salımı olduğunu ortaya koymuştur.
Temel Çalışma Bileşenleri
Bilim Alanı
- Çevre Bilimi
- Analitik Kimya
- Malzeme Bilimi
Arka Plan
- Mikroplastikler, potansiyel sağlık riskleri nedeniyle büyüyen küresel bir endişe kaynağıdır.
- Plastik ürünler, özellikle gıda ve içecekler için kullanılanlar, günlük kullanım sırasında önemli miktarlarda MP salabilir.
- Mevcut MP ölçüm protokolleri, ev ürünleri için değil, çevresel örnekler için tasarlanmıştır.
- Tüketici plastiklerinden kaynaklanan MP maruziyetini değerlendirmek için standartlaştırılmış, gerçekçi protokollere ihtiyaç vardır.
Çalışmanın Amacı
- Bebek besleme şişelerinden salınan MP'lerin miktarının belirlenmesi için güvenilir ve düşük maliyetli bir protokol geliştirmek.
- Yüksek sıcaklığa maruz kalma ve mama karıştırma dahil olmak üzere gerçek dünya kullanım senaryolarını simüle etmek.
- Örnekleme ve tespit sırasında kontaminasyonu önlemek.
- Salınan MP'lerin doğru şekilde tanımlanmasını ve karakterize edilmesini sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Şişelerin 95°C deiyonize suda sterilizasyonu ve ardından havada kurutulması.
- 70°C deiyonize su ve mekanik çalkalama ile simüle formül hazırlama.
- Su örneklerinin vakum pompası kullanılarak altın kaplı polikarbonat membran filtrelerden süzülmesi.
- MP tanımlama ve kimyasal analiz için optik mikroskopi ve Raman spektroskopisi.
- MP'lerin 3D topografya haritalaması için Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM).
- Standart polistiren mikroplastik küreler kullanılarak doğrulama.
Temel Sonuçlar
- Protokol, standart 2 μm polistiren MP'ler için %92–101 oranında bir geri kazanım oranı sağlamıştır.
- Saptanan MP boyutları, beklenen standartla yakından örtüşmüştür (yaklaşık %102,2).
- Sekiz ticari bebek biberonunun test edilmesi, mama hazırlama sırasında litre başına 1,3 milyon ile 16,2 milyon parçacık arasında değişen MP salınım seviyelerini ortaya çıkarmıştır.
- 3D görüntüleme, salınan MP'lerin nano boyutlu yüzey özelliklerine sahip olduğunu ve bunun emilim kapasitelerini potansiyel olarak artırdığını göstermiştir.
Sonuçlar
- Geliştirilen protokol, plastik ürünlerden MP salınımı çalışmaları için güvenilir, tekrarlanabilir ve maliyet açısından etkili bir yöntemdir.
- Bebek besleme biberonları gibi günlük kullanım plastik ürünleri, insan MP maruziyeti için önemli kaynaklardır.
- Bu yöntem, MP kontaminasyonu ve maruziyet değerlendirmesi üzerine yapılacak gelecekteki araştırmalara önemli katkılar sağlayabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Sektörel Uygulanabilirlik Özeti
Tüketici sınıfı polipropilen ürünlerden salınan mikroplastiklerin (MP'ler) kantitatif değerlendirmesi, biyofarma ve çevre sağlığı süreçlerinde maruziyet kaynağının belirlenmesi ve risk değerlendirmesi için kritik öneme sahiptir. Bu protokol, maruziyet modellemesinde öngörücü güveni ve malzeme güvenliği değerlendirmesini destekleyerek, standartlaştırılmış, kontaminasyon kontrollü örnekleme ve güçlü analitik karakterizasyon sağlar. Güvenilir MP kantifikasyonu, malzeme inovasyonu için portföy kararlarını ve ürün geliştirmedeki düzenleyici uyumluluğu bilgilendirir.
Biyofarma Ar-Ge'sinde Stratejik Uygulamalar
Erken Keşif ve Hedef Doğrulama
- Toksikolojik yolak sorgulamaları için maruziyet ajanları olan mikroplastiklerin (MP'ler) kesin şekilde kantifikasyonuna olanak tanır.
- Gerçek dünya koşulları altında partikül salınımı hakkında valide edilmiş veriler sağlayarak mekanistik risk azaltmayı destekler.
- Tüketici sağlığı uygulamaları için malzeme güvenliğinin fonksiyonel validasyonunu kolaylaştırır.
Tarama ve Deney Geliştirme
- Analitik alt akış işlemleri için tekrarlanabilir numune hazırlama ve kontaminasyon önleme sağlar.
- Membran filtrasyonu ve Raman spektroskopisi kullanarak MP yakalama ve tanımlama işlemlerini standartlaştırır.
- Polimer formülasyonlarının karşılaştırmalı taraması için kantitatif çıktılara olanak tanır.
Translasyonel ve Preklinik Araştırmalar
- İlgili olduğu durumlarda, MP maruziyet kantifikasyonunu preklinik modellerdeki translasyonel biyobelirteç çalışmalarıyla uyumlu hale getirir.
- Risk değerlendirme süreçlerinde, materyal karakterizasyonundan maruziyet değerlendirmesine kadar süreklilik sağlar.
- Daha güvenli materyal alternatiflerinin riskle uyumlu şekilde geliştirilmesini destekler.
İş Akışı ve Boru Hattı Entegrasyonu
Bu protokol, materyal güvenliği ve maruziyet değerlendirmesi için keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürekliliğe entegre edilerek, hem erken aşama hipotez testlerini hem de sonraki analitik doğrulamaları desteklemektedir.
- Keşif Biyolojisi: Simüle edilmiş kullanım koşulları altında MP salınımı ve maruziyetinin hipotez odaklı test edilmesini sağlar.
- Tarama: Yüksek güvenirlikli karşılaştırmalı analizler için standardize edilmiş, tekrarlanabilir filtrasyon ve deteksiyon sunar.
- Analitikler: Doğrulanmış geri kazanım oranları ve gelişmiş görüntüleme kullanarak kantitatif partikül sayıları ve boyut dağılımı sağlar.
- Translasyonel Araştırma: İnsan sağlığı çalışmalarıyla ilgili maruziyet modellemesini ve risk değerlendirmesini destekler.
- Kurumsal Yeniden Kullanım: Protokol, çeşitli plastik ürünlere uyarlanabilir ve Ar-Ge portföylerinde geniş uygulamaya olanak tanır.
Operasyonel ve Kurumsal Etki
- Bilimsel Değer: Maruziyet miktarının belirlenmesi ve materyal güvenliği değerlendirmesinde öngörüsel güveni artırır.
- Operasyonel Değer: Tekrarlanabilirlik ve çalışmalar arası karşılaştırılabilirlik için iş akışlarını standartlaştırır.
- Stratejik Değer: Maruziyet riskine dayalı olarak materyal seçimi ve ürün tasarımı için karar verme süreçlerini bilgilendirir.
- Portföy Etkisi: Daha güvenli materyallerin riskle uyumlu şekilde önceliklendirilmesini sağlar ve düzenleyici mevzuata hazırlığı destekler.
Uygulama Hususları
- Analitik kimya ve mikroplastik tespit teknikleri konusunda uzmanlık gerektirir.
- Membran filtrasyonu, Raman spektroskopisi ve AFM cihazlarına erişim gereklidir.
- Sıkı kontaminasyon kontrolü ve ekipler arası protokol standardizasyonu gerektirir.
- Senaryoya özel ayarlamalarla çeşitli plastik ürün türlerine uyarlanabilir.
- Sınırlamalar arasında analitik altyapıya olan bağımlılık ve gerçek dünya kullanım simülasyonundaki potansiyel değişkenlik yer alır.
Biyofarma SSS
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
