Золото против пластика: учёные нашли способ «увидеть» невидимые частицы микропластика за минуты

02.04.2025 12:37:00 | iXBT.com

Международная команда исследователей из Университета Массачусетса в Амхерсте и Океанского университета Китая представила технологию, способную точно определять количество и тип частиц нанопластика в воде, почве и даже тканях организма. Эти частицы — размером меньше тысячной доли миллиметра — уже обнаружены в крови, мозге и сердце человека. Однако их токсичность до сих пор остаётся загадкой, и новый метод может стать ключом к её разгадке.

Нанопластик, в отличие от микропластика, легко проникает через биологические барьеры и активнее взаимодействует с окружающей средой. Один фрагмент микропластика при разрушении способен распасться на триллионы. Проблема в том, что из-за их микроскопических размеров традиционные методы анализа были бесполезны: учёные физически не могли «поймать» и идентифицировать частицы в образцах.

На изображении слева — кластер золотых наночастиц (синий), напоминающий микроскопический «магнит». Справа — тот же кластер после обработки лазером: к нему притянулись фрагменты нанопластика (жёлтый). Источник: UMass Amherst

Решением стал метод OM-SERS. В небольшой объём воды добавляют золотые наночастицы, которые нагревают лазером. Возникающий эффект заставляет пластиковые фрагменты «прилипать» к золоту, как железные опилки к магниту. Затем образец промывают водой, удаляя примеси, и анализируют оставшиеся фрагменты нанопластика с помощью оптического датчика. Это позволяет не только подсчитать их количество, но и определить тип пластика — например, полиэтилен из бутылок или полистирол из упаковки.

«Раньше мы работали вслепую, — объясняет Баошань Син, соавтор исследования. — Теперь видим точную картину: сколько частиц в образце и из чего они сделаны. Это как включить микроскоп в мире невидимой пыли». Технология уже проверена на пробах из рек, морских ферм и пляжей. В будущем её адаптируют для анализа почвы, растений и медицинских образцов.

Главное преимущество метода — скорость. Для анализа достаточно нескольких миллилитров воды, а сам процесс занимает минуты. Это открывает путь к массовому мониторингу: например, установке датчиков на очистных станциях или интеграции в медицинское оборудование для диагностики присутствия фрагментов нанопластика в тканях.

Следующий шаг — изучение влияния разных типов нанопластика на клетки человека и экосистемы. Зная точные данные, учёные смогут оценить риски и создать эффективные фильтры для воды или биосовместимые материалы.

Подробнее