Los micro y nanoplásticos se encuentran en nuestros alimentos, agua y aire que respiramos. Aparecen en nuestro cuerpo, desde los testículos hasta la materia cerebral.
Ahora, investigadores de la Universidad de Columbia Británica han desarrollado una herramienta portátil de bajo costo que elimina el plástico de fuentes cotidianas como vasos y botellas de agua desechables.
El dispositivo, combinado con una aplicación, utiliza etiquetado fluorescente para identificar partículas de plástico que varían en tamaño desde 50 nanómetros a 10 micrones (demasiado pequeñas para detectarlas a simple vista) y proporciona resultados en cuestión de minutos.
Se detallan los métodos y resultados. Sensor ACS.
“La descomposición de trozos más grandes de plástico en microplásticos y nanoplásticos presenta una amenaza significativa para los sistemas alimentarios, los ecosistemas y la salud humana”, dijo el Dr. Tianxi Yang, profesor asistente de la Facultad de Sistemas Terrestres y Alimentarios, quien desarrolló la herramienta. “Esta nueva técnica permite una detección rápida y económica de estos plásticos, lo que puede ayudar a proteger nuestra salud y nuestros ecosistemas”.
Los nano y microplásticos son subproductos de materiales plásticos degradables como loncheras, vasos y recipientes. Como partículas muy pequeñas con una gran superficie, los nanoplásticos son de particular preocupación para la salud humana debido a su mayor capacidad para absorber toxinas y atravesar barreras biológicas dentro del cuerpo humano.
La detección de estos plásticos suele requerir personal cualificado y equipos costosos. El equipo del Dr. Yang quería hacer que la identificación fuera más rápida, más accesible y más confiable.
Crearon una pequeña caja impresa en 3D, biodegradable, que contiene un microscopio digital inalámbrico, una luz LED verde y un filtro de excitación. Para medir el plástico, personalizaron el software MATLAB con algoritmos de aprendizaje automático y lo vincularon a un software de captura de imágenes.
El resultado es una herramienta portátil que funciona con un teléfono inteligente u otro dispositivo móvil para revelar la cantidad de partículas de plástico en una muestra. La herramienta requiere sólo una pequeña muestra de líquido (menos de una gota de agua) y la ilumina bajo una luz LED verde en un microscopio para visualizar y medir las partículas de plástico. Los resultados son fáciles de entender, ya sea para un técnico de un laboratorio de procesamiento de alimentos o para alguien curioso acerca de su taza de café matinal.
Para el estudio, el equipo del Dr. Yang probó vasos de poliestireno desechables. Llenaron los vasos con 50 ml de agua destilada hirviendo y los dejaron enfriar durante 30 minutos. Los resultados mostraron que los vasos liberaron millones de partículas de plástico de tamaño nanométrico, que miden aproximadamente una centésima parte del ancho de un cabello humano y son más pequeñas.
“Una vez que el microscopio de caja captura la imagen fluorescente, la aplicación relaciona el área de píxeles de la imagen con el número plástico”, dijo el coautor Huaming (Peter) Yang, estudiante de maestría en la Facultad de Sistemas Terrestres y Alimentarios. “La lectura muestra si hay plástico y en qué cantidad. Cada prueba cuesta sólo 1,5 céntimos.”
Actualmente, la herramienta está calibrada para medir poliestireno, pero el algoritmo de aprendizaje automático se puede modificar para medir diferentes tipos de plásticos, como polietileno o polipropileno. A continuación, los investigadores pretenden comercializar el dispositivo para analizar partículas de plástico para otras aplicaciones del mundo real.
Los efectos a largo plazo del consumo de plástico proveniente de bebidas, alimentos e incluso partículas de plástico en el aire aún se están estudiando, pero son motivo de preocupación.
“Para reducir el consumo de plástico, es importante considerar evitar los productos plásticos derivados del petróleo eligiendo alternativas como el vidrio o el acero inoxidable para los envases de alimentos. El desarrollo de materiales de embalaje biodegradables también es importante para sustituir los plásticos tradicionales y avanzar hacia un mundo más sostenible. “, afirmó el Dr. Yang.