微塑料检测服务，挖掘环境污染与人类疾病的关系
图1. 微塑料进入人体的途径及可能造成的影响【2】
项目简介
微塑料是指直径小于5 mm的塑料碎片和颗粒，它们来自塑料包装、化纤衣物、船具渔具、化妆品磨砂等塑料制品，在环境中经过破碎、分裂和降解形成的小颗粒，难降解的微小颗粒可以造成环境严重污染及毒物积累。已在多种人类样本（如血液、粪便、羊水、精液、组织样本等）中检测出微塑料，越来越多的证据表明，这些微塑料可能会诱发炎症、氧化应激反应和组织损伤等，甚至导致神经退行性疾病、生殖问题、心脏病、癌症和自身免疫性疾病。最近，Nat Med一篇文章也发现微塑料可突破血脑屏障，且与痴呆症相关【1】。
表观生物推出微塑料检测服务，可通过红外法、拉曼法以及热裂解法，检测样本中的微塑料含量，为了解环境污染的微观层面及微塑料与人类疾病的关联性提供重要的参考依据。
技术原理
热裂解法：
热裂解-气相色谱-质谱法（Py-GC-MS）分析微塑料基于三种技术的联用，将复杂的微塑料样品转化为可识别的化学信息。第一步，热裂解：不同类型的塑料具有独特的化学结构，在热裂解过程中会产生特定的裂解产物；第二步：不同的裂解产物因分配系数的差异，在气相色谱柱中分离；第三步：生成质谱图。
红外光谱法：
利用Agilent 8700 LDIR激光红外成像系统，可定位样品中20 μm以上的微塑料颗粒，并自动记录其大小和形状；配备可调谐量子级联红外激光器（QCL），超亮激光可以对样品中的红外指纹区（1,800至900 cm-1）进行采集，提供用于识别的分子光谐特征，并实时地与微塑料光谱库进行比较，获得微塑料定性结果。
拉曼光谱法：
拉曼散射的产生原因是光子与分子之间发生了能量交换，改变了光子的能量。拉曼光谱法使用的DXR3xi共聚焦显微拉曼光谱仪将显微镜与拉曼光谱仪相结合，在拍摄微塑料显微图片的同时，获得其高分辨率和高准确度的拉曼特征光谱，获得微塑料鉴定结果。拉曼光谱针对1 μm粒径以上的样本均可以做到检出。
方法比对
检测列表
技术优势
1. 可测粒径范围广：可根据目标粒径选择合适的检测方法
2. 准确度高：实现微塑料的准确定量
3. 样本适用性强：3种检测方法兼容多种样本类型
技术应用
研究方向环境学研究：
微塑料时空分布，微塑料形成、迁移、转化过程与机制，微塑料监测治理与消减控制
食品农产品：微塑料对种植植物、畜禽动物、渔业及水产养殖产品影响
生物学医学：微塑料累计动力学、微塑料毒理学与健康效应微塑料过滤与净化：净水器过滤效果、微塑料生物膜及生物降解效果
三种检测方法的应用场景
微塑料拉曼法：精确捕捉人体体液、组织中的细小微塑料，最小可以达到0.5 μm
微塑料红外法：更适合复杂基质样本，如粪便、泥土、肠道内容物等样本，在10 μm以上粒径均有较好检出
微塑料热裂解法：可以精准得到样本中微塑料的浓度信息，不遗漏任何粒径的微塑料
送样要求
1. 尿液、羊水、卵泡液等体液，≥5 mL/样本
2. 血液、乳汁、精液等体液，≥1 mL/样本
3. 小鼠肾脏、肝脏、睾丸等多种组织，50~100mg/样本
4. 人或小鼠粪便，样本量请详询
还可接受更多其他样本类型，具体请详询
表1. 微塑料扫描结果统计表格
结果示例
图3. 红外法LDIR扫描结果的微塑料检出种类及比例统计（匹配度>0.60）
图4. LDIR扫描结果的颗粒尺寸统计结果（匹配度>0.60）
图5. 微塑料颗粒图片及红外光谱对比图（红外法数据结果）
图6. 微塑料扫描结果（拉曼法）
图7. 使用DXR3xi拉曼显微镜进行微塑料分析的示例（Thermo Fisher）
图8. 人大脑切片的SEM电镜扫描微塑料【1】
参考文献
[1] Nihart AJ, Garcia MA, El Hayek E, et al. Bioaccumulation of microplastics in decedent human brains. Nat Med. Published online February 3, 2025.[2] Song X, Du L, Sima L, Zou D, Qiu X. Effects of micro(nano)plastics on the reproductive system: A review. Chemosphere. 2023;336:139138.[3] Lim X. Microplastics are everywhere - but are they harmful?. Nature. 2021;593(7857):22-25.