ابزار کم‌هزینه ذرات پلاستیکی در غذا را با استفاده از برچسب‌گذاری فلورسنت در عرض چند دقیقه تشخیص می‌دهد
نانوالیاف و میکروپلاستیک‌ها تهدید جدی برای سلامت انسان محسوب می‌شوند زیرا می‌توانند سموم را جذب کنند. محصول‌های تجزیه مواد پلاستیکی مانند جعبه‌ی ناهار، فنجان‌ها و ظروف، میکروپلاستیک‌ها توانایی نفوذ از موانع زیستی درون بدن انسان را دارا هستند.
برای اندازه‌گیری پلاستیک منتشر شده از منابع روزمره مانند فنجان‌های یکبار مصرف و بطری‌های آب، محققان یک ابزار کم‌هزینه و قابل حمل را توسعه داده‌اند.
این دستگاه که توسط محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا توسعه یافته است، قادر به تشخیص ذرات پلاستیکی در اندازه 50 نانومتر تا 10 میکرون در عرض چند دقیقه است.
این دستگاه به همراه یک اپلیکیشن از برچسب‌گذاری فلورسنت برای تشخیص ذرات پلاستیکی که با چشم غیر مسلح قابل دیده نیستند، استفاده می‌کند.
میکروپلاستیک‌ها تهدیدات قابل توجهی برای سیستم‌های غذایی به همراه دارند
دکتر تیانشی یانگ، استادیار دانشکده زمین و سیستم‌های غذایی که این ابزار را توسعه داده است، گفت: “تجزیه قطعات بزرگتر پلاستیک به میکروپلاستیک‌ها و نانوپلاستیک‌ها تهدیدات قابل توجهی برای سیستم‌های غذایی، اکوسیستم‌ها و سلامت انسان به همراه دارد.”
“این تکنیک جدید امکان تشخیص سریع و ارزان این پلاستیک‌ها را فراهم می‌کند که می‌تواند به محافظت از سلامت و اکوسیستم‌های ما کمک کند.”
روش‌های موجود برای تشخیص میکروپلاستیک‌ها نیاز به پرسنل ماهر و تجهیزات گران‌قیمت دارند. بنابراین، محققان به دنبال روش تشخیص سریعتر، در دسترس‌تر و قابل اطمینان‌تر بودند.
برای توسعه این ابزار قابل حمل، محققان یک جعبه کوچک تجزیه‌پذیر از پرینتر سه‌بعدی با میکروسکوپ دیجیتال بی‌سیم، چراغ LED سبز و یک فیلتر تحریک ایجاد کردند.
برای اندازه‌گیری پلاستیک‌ها، آن‌ها نرم‌افزار MATLAB را با الگوریتم‌های یادگیری ماشینی سفارشی کردند و آن را با نرم‌افزار تصویربرداری ترکیب کردند.
ابزار قابل حمل با یک گوشی هوشمند یا دستگاه همراه دیگر کار می‌کند
نتیجه یک ابزار قابل حمل است که با یک گوشی هوشمند یا دستگاه همراه دیگر کار می‌کند تا تعداد ذرات پلاستیک در یک نمونه را نشان دهد.
این ابزار تنها به یک نمونه کوچک مایع – کمتر از یک قطره آب – نیاز دارد و ذرات پلاستیک را زیر چراغ LED سبز در میکروسکوپ روشن می‌کند تا آن‌ها را مشاهده و اندازه‌گیری کند. نتایج به‌سادگی قابل فهم هستند، چه توسط یک تکنسین در آزمایشگاه پردازش غذا و چه توسط فردی که به فنجان قهوه صبحگاهی خود علاقه دارد، به گفته دانشگاه بریتیش کلمبیا.
همیونگ (پیتر) یانگ، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده زمین و سیستم‌های غذایی و یکی از نویسندگان تحقیق منتشر شده در ACS Sensors گفت که پس از اینکه میکروسکوپ در جعبه تصویر فلورسنت را می‌گیرد، اپلیکیشن مساحت پیکسلی تصویر را با تعداد پلاستیک‌ها تطبیق می‌دهد.
هر آزمایش تنها 1.5 سنت هزینه دارد
“خروجی نشان می‌دهد که آیا پلاستیک‌ها وجود دارند و چقدر. هر آزمایش تنها 1.5 سنت هزینه دارد.”
در حال حاضر برای اندازه‌گیری پلی‌استایرن کالیبره شده، ابزار می‌تواند انواع مختلف پلاستیک‌ها مانند پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن را بعد از تنظیم الگوریتم یادگیری ماشینی اندازه‌گیری کند.
برای تجزیه و تحلیل ذرات پلاستیکی برای کاربردهای دنیای واقعی دیگر، محققان هم‌اکنون قصد تجاری‌سازی این دستگاه را دارند.
“برای کاهش مصرف پلاستیک، مهم است که از محصولات پلاستیکی مبتنی بر نفت پرهیز کنیم و به جای آن‌ها از گزینه‌هایی مانند شیشه یا استیل ضد زنگ برای ظروف غذایی استفاده کنیم،” دکتر یانگ گفت.
“توسعه مواد بسته‌بندی تجزیه‌پذیر نیز برای جایگزینی پلاستیک‌های سنتی و حرکت به سوی دنیای پایدارتر مهم است.”
تأثیرات بلندمدت مصرف پلاستیک از نوشیدنی‌ها، غذا و حتی از ذرات پلاستیک موجود در هوا هنوز در حال بررسی هستند اما باعث نگرانی می‌شوند، به گفته UBC.
