2025年04月電子報
微塑膠(Microplastics, MPs)與奈米塑膠(Nanoplastics, NPs)是小到肉眼難見的塑膠顆粒,卻悄悄滲透進我們的生活,甚至進入人體大腦!近期一篇發表於《自然醫學》(Nature Medicine)的重磅研究顯示,大腦中的微塑膠累積量可能比我們想像的還要嚴重,對健康帶來潛在威脅。這篇文章將用簡單易懂的方式,帶你了解微塑膠的來源、影響,以及科學家如何用先進儀器檢測它們。
大腦中的微塑膠:研究發現
美國新墨西哥大學(University of New Mexico)與其他研究機構合作,分析了多位已故者的大腦、肝臟和腎臟樣本,揭開了微塑膠的驚人真相:
- 大腦是「重災區」:大腦中的微塑膠濃度遠高於肝臟和腎臟,尤其在失智症患者的大腦中,濃度更高。
- 累積越來越嚴重:2024年的樣本比2016年多了50%的微塑膠,顯示問題日益惡化。
- 塑膠種類與特徵:最常見的是聚乙烯(Polyethylene, PE),這些微粒多為老化碎片,藏在血管壁和免疫細胞中。
- 健康風險:雖然還沒證實微塑膠直接導致失智症,但它們在大腦中的高濃度讓科學家開始擔心可能的影響。
微塑膠累積趨勢圖表
以下是根據研究數據整理的微塑膠濃度變化圖表,顯示2016年至2024年間人體組織中微塑膠的增加趨勢:
| 年份 | 大腦微塑膠濃度 (μg/g) | 肝臟微塑膠濃度 (μg/g) | 腎臟微塑膠濃度 (μg/g) |
|---|---|---|---|
| 2016 | 0.2 | 0.15 | 0.1 |
| 2024 | 0.3 | 0.18 | 0.12 |
微塑膠從哪來?日常暴露來源
微塑膠無處不在,以下是我們生活中常見的暴露途徑:
咀嚼口香糖
加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究發現,市售口香糖在咀嚼時會釋放大量微塑膠:每克口香糖可釋放100-600個微塑膠顆粒,8分鐘內94%會釋出。如果你一年吃180片口香糖,可能吞下約3萬個微塑膠顆粒!該研究僅限於識別寬度為 20 微米或更大的微塑膠,因此需要進行更多研究來評估口香糖中可能釋放的奈米塑膠。
瓶裝水與瓶蓋摩擦
開關寶特瓶蓋時,瓶蓋與瓶口摩擦會產生約500個微塑膠顆粒。哥倫比亞大學研究顯示,每公升瓶裝水平均含24萬個塑膠顆粒,90%是奈米塑膠。奈米塑膠是尺寸小於 1 微米(1,000 奈米)的微小塑膠顆粒,比細菌和許多病毒都小。
塑膠容器與包裝
熱飲使紙杯內部塑膠塗層釋放大量微塑膠,單次使用釋放超過1萬個顆粒。塑膠內襯受熱後釋放的微粒多為聚丙烯(PP)與聚苯乙烯(PS),易被人體攝入。攪拌熱飲時若使用塑膠攪拌棒,也可能加速釋放微塑膠。
如何檢測塑膠微粒?先進儀器大公開
科學家使用以下高科技儀器,精準檢測微塑膠和奈米塑膠:
熱裂解-氣相色譜-質譜儀(Py-GC-MS)
- 原理:將樣本加熱分解塑膠,分析分解後的小分子,辨識塑膠種類和含量。
- 應用:廣泛用於環境和人體樣本的微塑膠分析,精準度高。
激發拉曼散射(SRS)顯微術
- 原理:用雷射掃描樣本,捕捉分子振動訊號,生成奈米級微粒的化學影像。
- 應用:非破壞性成像,適合分析複雜的生物組織。
粒度分析儀(Particle Size Analyzer)
- 原理:利用光學或影像技術,測量微粒的大小和形狀。
- 應用:分析微塑膠的粒徑分佈和形態,幫助了解其物理特性。
衰減全反射-傅立葉變換紅外光譜法(ATR-FTIR)
- 原理:利用紅外線光譜分析塑膠分子的特徵吸收峰。
- 特點:快速辨識塑膠類型,適用於表面樣本。
電子顯微鏡搭配能量色散X光光譜(SEM-EDS)
- 原理:電子束掃描樣本,結合能譜分析其元素組成。
- 特點:可觀察微塑膠的形貌與材質,提供定性與定量資訊。
結語:如何減少微塑膠暴露?
雖然完全避開微塑膠很難,但你可以試試以下方法:
- 減少塑膠製品:用玻璃或不鏽鋼容器取代一次性塑膠。
- 避免加熱塑膠:不要用塑膠容器微波食物,減少微塑膠釋放。
- 選擇天然材質:用竹製或木製砧板,減少塑膠碎屑。
透過這些小改變,我們可以降低微塑膠的攝入量,保護健康!科學家正持續研究微塑膠的影響,讓我們一起關注這個議題,打造更健康的未來!
相關產品
Otsuka
日本大塚科技股份有限公司不僅提供光電產業、半導體、平面液晶顯示器及材料的顆粒光學量測檢查設備,更希望透過優異的品質樹立業界的標準。 目前,除了各國光電產業技術領先的製造大廠皆已導入大塚的產品以外,更成立了台灣大塚科技,落實日本原廠與辛耘間之溝通體制,以服務廣大的客戶族群。 台灣大塚科技與辛耘集合各領域的專業人才,提供利用DLS粒徑分析儀原理開發的奈米粒徑分析儀,更精準、更廣泛的量測樣品,並規劃組織業務、客服、支援部門以提供顧客更趨完善的服務品質。
界達電位粒徑分析儀 ELSZneo
大塚電子物性分析最新機種,集結半世紀以來散射光研究經驗,利用DLS粒徑分析儀原理開發的ELSZNeo,全新進化升級。最穩定、最高精度、對應最多樣樣品的界達電位粒徑分析儀。
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- 稀溶液到濃溶液,奈米粒徑到固體表面電位評價
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- 0~90℃的寬測量溫度範圍
- 可對蛋白質進行變性(熔解溫度)分析的溫度梯度功能
- 用於精確 zeta 電位測量的電泳遷移率測量和繪圖分析
表面化學、無機、半導體、聚合物、食品、生物技術、製藥和醫療等領域的粒子表徵基礎和應用研究,以及薄膜和平面狀態樣品的表面研究。
新功能材料
- 燃料電池(碳奈米管、富勒烯Fullerene、功能膜、催化劑、奈米金屬)
- 生物奈米技術(奈米膠囊、樹枝狀聚合物、藥物輸送系統(DDS))、奈米氣泡
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陶瓷和塗料
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- 絮凝研究
半導體
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- 乳液分散穩定性可延長產品保質期
- 脂質體和囊泡的分散控制
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- ISO 22412:2017
奈米粒徑分析儀暨界面電位分析儀 ELSZ-2000 Series
大塚科技利用DLS粒徑分析儀原理開發的ELSZ2000,除保有低濃度溶液量測功能,更強化了量測濃溶液中的Zeta電位和粒徑大小、粒徑分佈的能力。搭載自動溫度梯度測量功能,可分析變性、相變溫度 通過最新型的高感度APD提高感光度,成功縮短量測時間 。
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- 搭載業界最高功率半導體雷射及高感度APD
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- 實測電滲流,具備高可靠性的界達電位量測
- 高塩濃度下的界達電位量測,真實符合人體緩衝夜環境
- 獨家固體表面電位量測,可研究固態與液態溶液的交互作用
最適用於表面化學、無機、半導體、高分子、食品、生物技術、製藥、醫學等領域的粒子表徵基礎和應用研究,以及薄膜和平面狀態樣品的表面研究。
新型功能材料
- 燃料電池(碳奈米管、富勒烯、功能膜、催化劑、奈米金屬)
- 生物奈米技術(奈米膠囊、樹枝狀聚合物、DDS)、奈米氣泡
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- 浮選吸附研究
半導體
- 在矽片上進行異質體研究
- 磨料/添加劑在晶圓表面的相互作用研究
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高分子化工
- 乳液分散和凝聚
- 乳膠表面改性劑
- 聚電解質的功能研究
- 造紙過程控制與紙漿添加劑研究
醫藥食品
- 乳液分散和凝聚
- 脂質體和囊泡的分散/凝聚控制
- 表面活性劑(Micelle)的功能
- ISO 22412:2017
多檢體奈米粒徑量測系統 nanoSAQLA
大塚科技利用DLS粒徑分析儀原理開發的nanoSAQLA,低價格、不妥協的高性能。測量速度快(約 1 分鐘),重量輕且緊湊,這是實驗室使用必不可少的,而且這種新的光學系統能夠一次測量多個樣品,濃度範圍從稀釋到濃縮。此外,它是一種不浸入液體的新產品(非浸入型),因此污染不是問題,在不使用自動進樣器的情況下最多可以連續測量 5 個樣品。
特點
- nanoSAQLA是使用DLS動態光散射量測奈米粒徑的機台
- 針對品管需求等等追加多檢體量測功能。(最多5檢體,搭配自動進樣機可增至最多50檢體)
- 訴求簡單、輕量化、好操作、高精度,實現稀薄~高濃度溶液的廣範圍奈米粒徑量測
- 多檢體並非採用分注的方式,不須擔心前後樣品汙染問題
- 內建繁體中文介面等多國語言,親切好操作的軟體
- 適用於無機、半導體、高分子、食品、生物技術、製藥、醫學等領域的粒子表徵基礎和應用研究
- ISO 22412:2017
高分子相結構分析系統PP1000
- 使用小角光散射技術,即時動態量測高分子的結構變化
- 管理結晶膜的強度、柔軟性、材料設計等
- 控制評估與管理聚合物共混物( Polymer Arrow)的耐熱性、耐衝擊性、和收縮性
- Hv散射:偏光子與檢光子垂直量測,可量測光學異方性及結晶
- Vv散射:偏光子與檢光子平行量測,可量測高分子相分離、配向特性等解析
- 主要使用可見光,與小角X線散射(SAXS)或小角中性子散射(SANS)相比,可以量測較大的構造(μm等級)
- 動態量測評估:聚合物的相分離、結晶、凝集、熱硬化過程;溫度變化時的相變;拉伸的結構變化*紫外線硬化過程* (* 另行諮詢)
- 散射角度0.33 ~ 45°,最短10msec量測
- 次微米 ~ 數百微米大小構造量測專用樣品容器、固態液態樣品皆可量測
- Hv散射、Vv散射在軟體上簡易切換
- 將偏光顯微鏡所看不到的短時間變化數值化
- 包裝用材料
- 電子零件
- 汽車用材料
- 半導體用材料
- 瓶用材料
- 各領域高分子材料 (凝膠、結晶膜、聚合物共混物)
SOUTHPORT
南方科技股份有限公司成立於2014年8月,匯聚光學、材料、物理與資訊等跨領域人才,致力於將創新的光學設計理念導入光學工程領域。公司以5D顯微術與數位光學為核心技術,專注於先進材料分析、生醫影像、微結構與透明材料檢測,以及數位光學應用等四大領域。南方科技致力於簡化、模組化與數位化光學系統,協助研究人員提升實驗設計效率,縮短研發週期,並促進創新。此外,南方科技積極探索可程式化與軟體定義光學的潛力,透過半導體、液晶材料與驅動技術,賦予數位光學新的生命,為光學工程與教育開創新局。
SP8000A雷射掃描共焦量測開發平台
SP8000A 是一套整合雷射掃描共焦顯微技術的光學量測開發平台,內建光學顯微鏡,具備高解析度的光致螢光與拉曼光譜量測功能,可彈性擴充多種模組,支援表面形貌、單分子、生醫影像與2D材料分析,兼具單點與掃描量測模式,提升研發彈性並有效控管成本。
特點
- 專利無損式量測(專利號:TW I661222 B)
- 雷射共焦技術解析度高達0.1µm
- 高靈敏光致螢光與拉曼光譜量測
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- 多光源雷射切換功能(最多四種)
- 移動光點式Mapping功能
- 高度整合軟體(支援Horiba/Andor/Ocean光譜儀)
- 可接整合多家精密電源量測設備(Keithley/Keysight)
- 操作簡易,低操作門檻
- 可客製化模組組合,降低重複投資
- 表面形貌量測
- MicroLED檢測
- 單分子影像分析
- 生醫影像及癌前篩檢
- 材料表面分佈及品質控制
- SiC / GaN材料檢測
- 二維材料分析(MoS₂, WS₂, WSe₂, h-BN, 黑磷)
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- 藥物及毒品鑑識
- 珠寶及古文物鑑定