Quanto microplástico você está bebendo? Nova ferramenta pode dizer em minutos

Micro e nanoplásticos estão em nossos alimentos, água e no ar que respiramos. Eles estão aparecendo em nossos corpos, dos testículos à massa cerebral. Agora, pesquisadores da University of British Columbia desenvolveram uma ferramenta portátil e de baixo custo para medir com precisão o plástico liberado de fontes cotidianas, como copos descartáveis ​​e garrafas de água.

O dispositivo, pareado com um aplicativo, usa marcação fluorescente para detectar partículas de plástico que variam de 50 nanômetros a 10 mícrons de tamanho — pequenas demais para serem detectadas a olho nu — e fornece resultados em minutos.

O método e as descobertas são detalhados em Sensores ACS.

“A decomposição de pedaços maiores de plástico em microplásticos e nanoplásticos apresenta ameaças significativas aos sistemas alimentares, ecossistemas e saúde humana”, disse o Dr. Tianxi Yang, professor assistente na faculdade de sistemas terrestres e alimentares, que desenvolveu a ferramenta. “Essa nova técnica permite a detecção rápida e barata desses plásticos, o que pode ajudar a proteger nossa saúde e ecossistemas.”

Nano e microplásticos são subprodutos da degradação de materiais plásticos, como lancheiras, copos e utensílios. Como partículas muito pequenas com uma grande área de superfície, os nanoplásticos são particularmente preocupantes para a saúde humana devido à sua maior capacidade de absorver toxinas e penetrar barreiras biológicas dentro do corpo humano.

Detectar esses plásticos normalmente requer pessoal qualificado e equipamento caro. A equipe do Dr. Yang queria tornar a detecção mais rápida, mais acessível e mais confiável.

Eles criaram uma pequena caixa biodegradável impressa em 3D contendo um microscópio digital sem fio, luz LED verde e um filtro de excitação. Para medir os plásticos, eles personalizaram o software MATLAB com algoritmos de aprendizado de máquina e o combinaram com software de captura de imagem.

O resultado é uma ferramenta portátil que funciona com um smartphone ou outro dispositivo móvel para revelar o número de partículas de plástico em uma amostra. A ferramenta só precisa de uma pequena amostra de líquido — menos de uma gota de água — e faz as partículas de plástico brilharem sob a luz LED verde no microscópio para visualizá-las e medi-las. Os resultados são fáceis de entender, seja por um técnico em um laboratório de processamento de alimentos ou apenas por alguém curioso sobre sua xícara de café matinal.

Para o estudo, a equipe do Dr. Yang testou copos descartáveis ​​de poliestireno. Eles encheram os copos com 50 mL de água destilada e fervente e deixaram esfriar por 30 minutos. Os resultados mostraram que os copos liberaram centenas de milhões de partículas de plástico de tamanho nanométrico, aproximadamente um centésimo da largura de um fio de cabelo humano e menores.

“Assim que o microscópio na caixa captura a imagem fluorescente, o aplicativo compara a área de pixel da imagem com o número de plásticos”, disse o coautor Haoming (Peter) Yang, um aluno de mestrado na faculdade de sistemas de terra e alimentos. “A leitura mostra se há plásticos presentes e quanto. Cada teste custa apenas 1,5 centavos.”

A ferramenta está atualmente calibrada para medir poliestireno, mas o algoritmo de machine learning pode ser ajustado para medir diferentes tipos de plásticos, como polietileno ou polipropileno. Em seguida, os pesquisadores pretendem comercializar o dispositivo para analisar partículas de plástico para outras aplicações do mundo real.

Os impactos a longo prazo da ingestão de plástico de bebidas, alimentos e até mesmo de partículas plásticas transportadas pelo ar ainda estão sendo estudados, mas são motivos de preocupação.

“Para reduzir a ingestão de plástico, é importante considerar evitar produtos plásticos à base de petróleo, optando por alternativas como vidro ou aço inoxidável para recipientes de alimentos. O desenvolvimento de materiais de embalagem biodegradáveis ​​também é importante para substituir plásticos tradicionais e avançar em direção a um mundo mais sustentável”, disse o Dr. Yang.