微小、降解的微塑料已被发现在胎盘、母乳、精液，甚至可能还有我们的大脑中。这些碎屑到底有什么作用尚不清楚，但一些专家担心它可能导致许多健康问题。尽管它们日益普遍，但科学家们也不确定这些微塑料最初是如何降解的。然而，一种使用 3D 成像技术窥视这些颗粒内部的新方法，可能有助于更深入地了解这些微塑料是如何分解的。
本周发表在《纳米技术》杂志上的一项新研究结合了传统的二维显微镜技术和一种通常用于观察细胞和大分子的 3D 成像技术，以前所未有的细节观察了塑料的降解过程。到目前为止，研究人员观察微塑料甚至更小的纳米塑料受到 X 射线和其他二维表面的限制。通过使用称为电子断层扫描的过程，研究中的研究人员能够看到颗粒及其内部的多个横截面视图。这揭示了微塑料和纳米塑料降解方式的细微差异。
滑铁卢大学教授赵博新在一份声明中说：“这些知识对于开发更有效的微塑料和纳米塑料分解方法至关重要。”
3D 成像技术一窥碎裂塑料的内部
为了进行测试，研究人员需要找到一种快速模拟塑料在野外可能如何降解的方法。为此，他们将微塑料和纳米塑料样本放在培养皿中，并用紫外线和氧化钛催化剂处理它们。这种光催化过程使他们能够观察材料分解时的状态。在此过程之前，研究人员使用透射电子显微镜拍摄了样本在多个方向旋转时的许多图像。电子断层扫描成像技术类似于 CT 扫描，也用于在原子级别观察晶体缺陷。
微塑料内部的 3D 视图
平坦的部分是纳米塑料附着的支撑膜。 the lumpy part is the nano plastic. As it spins, you can clearly see the entire area of this piece of nanoplastic. – 滑铁卢大学
当研究人员将降解的微塑料的 3D 图像与对照组进行比较时，他们发现微塑料倾向于以尖锐、锯齿状的断裂点碎裂。他们推测这种分解可能是由于塑料颗粒内部形成了裂纹。相比之下，降解的纳米塑料样本更圆润，在锋利的边缘处断裂较少。就塑料在环境中分解的而言，这一切的确切含义仍然不清楚，但这些观察结果提供了更多细节，有助于未来的研究。
纳米塑料内部的 3D 视图
这张图片显示了穿过整个纳米塑料的视图。它表明他们现在可以更清楚地检查纳米塑料颗粒的每一部分。 – 滑铁卢大学
微塑料正在全球人类体内出现
关于人类体内微塑料的研究日益增多，正值全球塑料污染严重时期。联合国的一项分析估计，人类每年生产约 4 亿吨塑料垃圾。所有塑料产量的约 36% 用于包装，其中约 85% 最终进入垃圾填埋场或成为未经监管的废物。微塑料的踪迹无处不在，在人类寻找的地球上的任何地方都能发现。所有这些塑料都会随着时间的推移而降解、分解，直到被重新吸收到环境中并被动物食用。
尽管对微塑料对人类健康的有害影响的研究仍在进行中，但一些研究人员认为，这可能导致炎症性肠病、结肠癌、激素失调，甚至精子数量下降和激素失调等健康问题发病率的增加。微塑料的存在似乎跨越了性别、人口统计和地理差异。2022 年的一项研究发现，它甚至出现在母乳中，这尤其令人担忧，因为婴儿更容易受到化学污染物的侵害。
3D 成像研究中的研究人员希望这种新方法能够为今后减轻塑料降解的努力提供信息。该研究中的一些研究人员还在研究一种新的“循环利用方法”，即细菌可以摄取微塑料，然后将其转化为可用于制造袋子或其他塑料材料的生物聚合物。
