19
【超離應用大放送】小顆粒，大危機：微塑料
年度塑料制品產量
自塑料發明以來，人類已經生產了萬億噸的塑料制品，而其中只有不到10%的被回收利用。
納米塑料產生途徑和來源
絕大部分塑料制品最終都進入了各種陸地或者水環境中。通過各種途徑降解，最終形成微塑料或納米塑料（MNP），其中的微塑料（MPs）直徑小于5 mm，納米塑料顆粒（NPs）直徑小于1,000 nm。MPs通過一些途徑可以轉換為更小的NPs。
微塑料和納米塑料對人體九個器官系統的潛在健康風險
MNP能被生物體和人體循環系統吸收，可以在各種食物來源中積累，在人類血液、肺、胎盤甚至母乳中都發現了它們的存在，存在極大的健康和風險隱患。為了明確其在人體內的分布規律以及可能引發的毒性機制，評估和應對MNP所帶來的健康風險提供關鍵的科學依據，科學家需要將MNP有效分離純化后對其進行諸如物理化學性質、生物學效應等多方面檢測。
而超速離心能夠利用強大的離心力場，去除掉那些干擾檢測的雜質成分，將納米尺度的MNP從復雜的生物樣品或其他混合體系中純化出來，為后續深入細致的檢測工作奠定基礎。
參考文獻：
The world of plastic waste: A review
The Potential Human Impacts of Environmental Contamination by Microplastics and Nanoplastics: A Review
A systematic review of the impacts of exposure to micro- and nano-plastics on human tissue accumulation and health.
由于MNP的粒徑較小，種類多，疊加環境中的濃度較低，因此，開發易于使用的方法來富集和純化MNP對于后續研究至關重要。
通過超速離心分離和富集野外水樣中的NPs。超速離心沉淀富集NPs近50倍，回收率高達87.1%。
參考文獻：
Separation and enrichment of nanoplastics in environmental water samples via ultracentrifugation
通過等密度梯度離心分離土壤中的各類MPs，例如聚酰胺（PA66）、聚己二酸對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）和聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET），分離度為≥87.6 %，回收率在86%到99%之間。
參考文獻：
A novel approach to extract, purify, and fractionate microplastics from environmental matrices by isopycnic ultracentrifugation
當樣品液體的體積比較大時，可以考慮連續流轉子來進行離心，其最大沉淀容量可達800 mL，可以1到2個小時處理80 L以上的液體樣品。
連續流轉子離心示意圖
參考文獻：
A Nanoplastic Sampling and Enrichment Approach by Continuous Flow Centrifugation
微塑料與納米塑料雖“小”，卻暗藏著影響人類健康與生態環境的“大危機”。超速離心技術在檢測與分離微納米塑料方面展現出了巨大的潛力，其精準的分離能力就像在復雜環境樣本的“迷宮”中找到了通往目標顆粒的“捷徑”。
超速離心技術不僅在生物醫學領域大放異彩，更在環境科學等諸多領域發揮著關鍵作用。從污水中富集出新冠病毒（? 污水環境監測系統為傳染病爆發“吹哨”），到如今聚焦微塑料與納米塑料的檢測，超速離心技術的應用愈發廣泛。它不僅提高了我們檢測微納米塑料的精度，還為后續研究其對生態系統的影響奠定了基礎。在這場關于微塑料的生態挑戰中，沒有旁觀者，只有共同的守護者。貝克曼庫爾特生命科學愿與您一道：加速科技進步，改善人類健康。
