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科学家利用AI技术开发微塑料检测试剂盒

2023-10-09 16:15:49 来源: 用户: 

韩国材料科学研究所(KIMS)纳米生物融合系的HoSangJung博士领导的研究小组与KOTITI测试研究所合作,开发出世界上第一项快速、高灵敏度检测微塑料(MP)的技术,这种微塑料可通过环境污染和食物链对人类和遗传造成毒性。

该研究成果发表于9月10日的《先进功能材料》杂志上。

研究团队开发的现场适用MPs检测技术是一种试剂盒式技术。通过注射器过滤式MP检测试剂盒过滤后,无需任何预处理,20分钟内即可鉴定出MP的类型、数量和分布。

研究小组关注的是国会议员可以被过滤掉的事实。该团队合成了一种纳米口袋形式的等离子体材料,可以捕获具有微米级孔的滤纸表面的MP,并放大捕获的MP的光信号。当通过注射器注入含有MP的样品溶液时,MP的拉曼光谱信号在纳米口袋型等离子体材料上被放大,从而实现高灵敏度检测。该技术还可用于检测纳米尺度的MP。

此外,研究团队还针对MP特有的拉曼光谱信号预先训练了人工智能(AI)系统,使得人工智能(AI)能够判断检测到的信号是否对应于MP,即使其中存在干扰元素。例子。该技术使得准确识别复杂环境或人体样本中的MP及其浓度、分布和类型成为可能。

现有的MP检测技术很难在现场使用。这是因为它需要复杂的预处理、高性能设备以及熟练研究人员的分析。该技术取代了过滤器形式的预处理过程,提高了材料的灵敏度,而不是提高了设备​​的性能。

最大的区别在于熟练研究人员的分析技能已被机器学习取代。另外,该检测装置的优点是采用便携式拉曼光谱仪,增加了现场检测的可能性。

目前,国内外有关议员相关的环境污染和人类风险的质疑不断出现。据报道,MP很容易从我们的日常产品中释放出来,例如饮料容器和零食袋。然而,迄今为止,还没有方法可以检测微米或纳米尺寸的小MP,因此需要开发技术来建立国际标准检测方法。

由于这可能会导致未来对塑料制品和食品和饮料容器的法规,因此我们通过源头技术的开发来先发制人地克服因未来环境问题而产生的进出口法规,这是很有意义的。这项技术的另一个优点是,由于传感器是作为套件制成的,因此公众可以在需要时轻松使用它。

开发该技术的KIMS高级研究员HoSangJung博士表示:“如果该技术商业化,普遍检测MP的技术将更容易、更迅速地普及”,“基于此,KIMS将继续不遗余力”。为了人民和子孙后代的安全而努力开发材料技术,”他补充道。

研究团队计划与KOTITI测试研究院合作,未来将MPs检测技术标准化。同时,研究团队目前正在进行后续研究,通过大小检测MP,并评估其对人体的毒性。

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