Une méthode première de son genre qui est bon marché, portable et puissante pour détecter les particules nanoplastiques nocives a été développée par un consortium international de chercheurs, avec des implications de grande envergure pour la santé mondiale et les sciences de l'environnement.
Bien que les dangers des microplastiques soient largement reconnus, les nanoplastiques plus petites sont plus insidieuses, infiltrant les aliments, l'eau et même les organes humains, et les détecter a été difficile et coûteux.
Décrit dans un article publié aujourd'hui dans Photonique de la natureles chercheurs de l'Université de Melbourne et de l'Université de Stuttgart en Allemagne ont développé un nouveau « tamis optique » pour détecter, classer et comter les particules nanoplasiques de manière rentable dans des environnements réels.
Le Dr Lukas Wesemann, qui a dirigé la branche australienne de la recherche à l'Université de Melbourne, a déclaré que l'innovation est en mesure d'exposer l'étendue de la pollution nanoplastique qui peut persister pendant des siècles et donne l'espoir de surveiller évolutif de cette crise mondiale de l'environnement et de la santé.
« Jusqu'à présent, la détection et le dimensionnement des particules en plastique avec des diamètres inférieurs à un micromètre – un millionième de mètre – se sont appuyés sur des outils coûteux tels que la balayage des microscopes électroniques, et ont été presque impossibles en dehors des laboratoires avancés, nous laissant aveugle à leur véritable impact », a déclaré le Dr Wesemann.
« Notre nouveau tamis optique est un éventail de minuscules cavités de tailles variables dans une micropuce à l'arséniure de gallium. »
Lorsqu'un liquide contenant des nanoplastiques est versé sur le tamis, chaque particule en plastique est capturée dans un vide de taille correspondante, les triant en catégories jusqu'à un diamètre de 200 nanomètres.
« Surtout, il ne nécessite qu'un microscope optique et une caméra de base pour observer des changements de couleur distincts en lumière se reflétant sur le tamis, ce qui nous permet de détecter et de compter les particules triées », a déclaré le Dr Wesemann.
Le professeur agrégé de l'Université de Melbourne, Brad Clarke et co-auteur, a déclaré que l'invention pourrait rendre la surveillance de la pollution beaucoup plus abordable, accessible et mobile.
« La compréhension des nombres et de la distribution de taille des nanoplastiques est crucial pour évaluer leur impact sur la santé mondiale et les écosystèmes aquatiques et du sol », a-t-il déclaré.
« Contrairement aux microplastiques, les nanoplastiques plus petites peuvent traverser les barrières biologiques – y compris la barrière hémato-encéphalique – et s'accumuler dans les tissus corporels, ce qui soulève de profondes problèmes de santé de l'exposition toxique. »
Les chercheurs ont validé la technique en utilisant de l'eau du lac mélangée à des nanoplastiques, avec de futurs tests, notamment l'identification des nanoplastiques dans des échantillons de sang.
« Contrairement aux méthodes existantes comme la diffusion dynamique de la lumière, notre nouvelle méthode ne nécessite pas de séparer les plastiques de la matière biologique », a déclaré le Dr Wesemann.
Les chercheurs explorent la mise à l'échelle de l'innovation en une solution de test environnementale disponible dans le commerce.
L'équipe comprenait des scientifiques du Australian Research Council Center of Excellence pour les systèmes méta-optiques transformateurs et le laboratoire australien pour les contaminants émergents à l'École de chimie.
