Gestandaardiseerde methode replicates microplastics in het laboratorium met grotere precisie

Onderzoekers van McGill University hebben een nieuwe methode ontwikkeld om vier soorten microplastics, die vaak in het milieu worden aangetroffen, te repliceren. Deze aanpak biedt onderzoekers een gestandaardiseerde manier om de giftige effecten van microplastics te bestuderen.

“We zien regelmatig nieuws over microplastics in ons lichaam of het milieu. Hoewel dit nieuws beangstigend is, hebben we nog niet volledig begrepen wat de effecten zijn in deze context,” zei Audrey Moores, professor aan de Faculteit der Natuurwetenschappen en co-auteur van het artikel. “We zijn nog ver verwijderd van een kwantitatief begrip van wat het betekent om microplastics op al deze plaatsen te hebben. Daarom is het cruciaal voor de ontwikkeling van het openbaar beleid dat we een gestandaardiseerd platform ontwikkelen voor het testen van hun toxiciteit,” voegde Moores toe.

Jasmine Hong, promovenda aan McGill, is de hoofd auteur van het artikel. Subhasis Ghoshal, professor in de civiele techniek, co-begeleidde het onderzoek.

De uitdaging om uniforme monsters te vinden of te maken

Wetenschappers hebben moeite gehad om gestandaardiseerde microplasticmonsters te verkrijgen of te creëren. Milieuverzameling is kostbaar en gecompliceerd en levert vaak een mix van plasticsoorten op. Het maken van monsters in het laboratorium is niet voldoende gecontroleerd wat betreft grootte, ruwheid en oppervlaktechemie, factoren die cruciaal zijn voor het begrijpen van toxiciteit.

De methode van de onderzoekers pakt deze hiaten aan met nano-niveau precisie. “Onderzoekers hebben microplastics in het laboratorium gemaakt, maar we misten nog een methode om specifieke groottes van microplastics met de gewenste oppervlaktechemie en ruwheid te maken. Deze parameters zijn cruciaal omdat we weten dat ze bepalend zijn voor de toxiciteit van nanomaterialen,” zei Moores. Hun aanpak produceert ook kleinere microplasticmonsters dan doorgaans in laboratoriuminstellingen worden gezien, wat volgens Moores van vitaal belang is voor toxicologische analyses.

Een driedelige aanpak voor replicatie

De teams gebruikten een driedelige aanpak om de microplastics te fabriceren. Ten eerste stelde cryomilling, het malen van deeltjes onder koude temperaturen, hen in staat om de grootte te beheersen en kleinere deeltjes te maken. Ten tweede stelden ze de deeltjes bloot aan UV-licht, wat hielp om de oppervlakte-oxidatie te controleren. Ten derde gebruikten ze een chemische reactie om het oppervlak van de plastics te ruw te maken.

Het resultaat is een duidelijke en reproduceerbare strategie voor het creëren van microplastics in het laboratorium. “We hebben een zeer diepgaande analyse uitgevoerd om echt te begrijpen hoe we de kleinste kopieën kunnen maken, die moeilijker te maken zijn. De deeltjesgrootte is een belangrijke eigenschap die bepaalt hoe micropartikels met organen kunnen interageren. Hoe kleiner het deeltje, hoe meer effecten het kan hebben,” zei Moores. “Dit stelt ons in staat om toxiciteit op een veel gestandaardiseerde manier te testen om de effecten van microplastics echt te begrijpen.”

Promovenda Jasmine Hong werkt al aan de volgende stappen. “Ik wil deze modellen gebruiken om te testen hoe microplastics interageren met andere verontreinigende stoffen of giftige verbindingen,” zei ze.