체액 내 나노플라스틱 검출을 위한 새로운 방법

미세 플라스틱과 그보다 훨씬 작은 나노 플라스틱은 음식이나 우리가 마시는 공기 등 다양한 경로를 통해 인체에 유입됩니다. 상당 부분은 체외로 배출되지만, 일부는 장기, 혈액 및 기타 체액에 남아 있습니다. 2년 전 스타트업 BRAVE Analytics와 함께 출범한 FFG 브릿지 프로젝트 Nano-VISION에서 그라츠 공과대학교(TU Graz) 전자현미경 및 나노분석 연구소의 Harald Fitzek과 그라츠의 안과 전문의가 이끄는 팀은 나노 플라스틱이 안과에서도 역할을 하는지에 대한 의문을 제기했습니다.

이제 프로젝트 파트너는 투명한 체액에서 나노플라스틱을 감지하고 정량화하며 화학적 구성을 결정하는 방법을 개발할 수 있었습니다.

연구팀은 이 방법을 적용한 모범 사례로 인공 수정체가 나노 플라스틱을 방출하는지 조사하고 있습니다.

지금까지 이런 연구는 진행된 적이 없으며, 초기 결과는 이미 과학 저널에 제출되었습니다.

산란된 레이저 빛은 농도와 구성을 보여준다

미세 플라스틱과 나노 플라스틱은 두 단계로 감지됩니다. BRAVE Analytics에서 개발한 센서 플랫폼은 분석할 액체를 끌어들여 유리관으로 펌핑합니다.

그곳에서는 약하게 초점이 맞춰진 레이저가 액체를 통해 흐름 방향이나 흐름 반대 방향으로 비춰집니다.

빛이 입자에 닿으면 레이저 펄스는 입자를 가속하거나 감속시킵니다. 큰 입자는 작은 입자보다 더 강하게 가속됩니다.

다양한 속도 값을 통해 입자의 크기와 액체 내 농도에 대한 결론을 도출할 수 있습니다.

이 방법은 광유체력 유도라고 불리며, 그라츠 의과대학의 BRAVE Analytics 소속 크리스찬 힐이 개발했습니다.

새로운 점은 광유체력 유도와 라만 분광학을 결합한 것입니다.

이제 액체 속의 개별 입자에 의해 산란되는 레이저 빛의 스펙트럼도 분석됩니다.

빛의 작은 부분인 라만 산란은 레이저 자체와 주파수가 다르기 때문에 이를 통해 입자의 구성에 대한 결론을 도출할 수 있습니다.

라만 분광학 전문가인 하랄드 피체크(Harald Fitzek)는 "집중된 입자의 재료에 따라 주파수 값이 각 경우 약간씩 다르므로 정확한 화학적 구성을 알 수 있다"고 말했습니다.

"이 방법은 유기물과 플라스틱에 특히 효과적입니다."

인공 수정체: 나노입자의 존재 가능성에 대한 테스트

전자현미경 및 나노분석 연구소는 현재 인공 수정체가 기계적 응력을 받거나 레이저 에너지에 노출되었을 때 자연적으로 나노플라스틱을 생성하는 정도에 대한 추가 조사를 진행하고 있습니다.

이러한 테스트의 결과는 안과 의사와 렌즈 제조업체에 매우 중요하며, 과학 저널에 게재될 예정입니다.

"미세 및 나노 플라스틱을 검출하는 저희 방법은 소변, 눈물, 혈장과 같은 투명한 체액에도 적용할 수 있습니다."라고 하랄드 피체크는 말합니다. "또한, 산업 현장뿐 아니라 식수 및 폐수에서 액체 흐름을 지속적으로 모니터링하는 데에도 적합합니다."

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250414124720.htm