새로운 나노플라스틱 감지 방법이 플라스틱 오염 모니터링에 혁명을 가져올 수 있습니다.

연구진은 나노플라스틱을 감지하는 획기적인 방법을 개발하여 비용 효율적이고 휴대성이 뛰어난 솔루션을 제공하며, 지구 환경 보건 모니터링에 큰 영향을 미칠 잠재력을 가지고 있습니다. 멜버른 대학교와 슈투트가르트 대학교의 국제 연구팀이 개발한 이 혁신적인 기술은 만연한 플라스틱 오염 문제를 이해하고 해결하는 데 있어 중요한 진전을 보여줍니다.

나노플라스틱은 미세플라스틱보다 훨씬 작고 위험하며, 식품, 물, 인체 조직에 침투하여 심각한 위험을 초래합니다. 이러한 미세 입자를 검출하는 것은 오랫동안 어렵고 비용이 많이 드는 것으로 알려져 왔으며, 주사전자현미경과 같은 정교한 장비가 필요한 경우가 많습니다.

논문에서 출판 네이처 포토닉스(Nature Photonics)에 게재된 논문에서 연구진은 "광학 체(optical sieve)" 기술을 소개했습니다. 미세한 공동 배열을 가진 갈륨비소 마이크로칩을 사용하는 이 새로운 접근법은 실제 환경에서 나노플라스틱 입자를 감지, 분류 및 개수를 측정할 수 있습니다.

호주 측 연구를 이끈 멜버른 대학의 루카스 베세만은 이러한 발전이 미치는 심오한 영향을 강조했습니다.

"지금까지 직경 1마이크로미터(1미터의 백만분의 1) 미만의 플라스틱 입자를 감지하고 크기를 측정하는 것은 주사전자현미경과 같은 고가의 장비에 의존해 왔으며, 첨단 실험실이 아니면 거의 불가능했기 때문에 그 실제 영향을 제대로 파악하지 못했습니다."라고 베제만은 보도자료에서 밝혔습니다. "저희의 새로운 광학체는 갈륨비소 마이크로칩 내에 다양한 크기의 미세한 구멍들이 배열된 형태입니다." 

광학 체는 나노플라스틱이 함유된 액체를 부으면 플라스틱 입자를 크기에 맞는 공극에 포집하여 걸러냅니다. 입자는 직경 200나노미터까지의 범주로 분류됩니다.

베제만은 "중요한 점은 광학 현미경과 기본 카메라만 있으면 체에서 반사되는 빛의 뚜렷한 색상 변화를 관찰할 수 있고, 이를 통해 분류된 입자를 감지하고 개수를 셀 수 있다는 것입니다."라고 덧붙였습니다.

멜버른 대학교의 준교수이자 공동 저자인 브래드 클라크는 오염 모니터링을 위한 이 혁신의 접근성과 경제성을 강조했습니다.

그는 보도자료에서 "나노플라스틱의 수와 크기 분포를 이해하는 것은 세계 보건, 수생 및 토양 생태계에 미치는 영향을 평가하는 데 매우 중요합니다."라고 밝혔습니다. "미세 플라스틱과 달리, 더 작은 나노플라스틱은 혈액-뇌 장벽을 포함한 생물학적 장벽을 통과하여 신체 조직에 축적될 수 있으며, 이는 독성 노출에 대한 심각한 건강 문제를 야기합니다."

연구팀은 나노플라스틱이 섞인 호수 물을 사용하여 새로운 기법을 검증했으며, 혈액 샘플에서 나노플라스틱을 식별하는 것을 포함한 향후 시험을 계획하고 있습니다. 베제만은 기존 방법과 달리 이 접근법은 플라스틱을 생물학적 물질에서 분리할 필요가 없다고 설명했습니다.

연구진은 현재 이 혁신 기술을 상용화된 환경 테스트 솔루션으로 확장하는 방안을 모색하고 있습니다. 이러한 상용화 가능성은 광범위한 모니터링을 더욱 실현 가능하게 할 것입니다.

출처: 멜버른 대학교