研究人员开发可穿戴设备,用于无创检测人体内微塑料

纳米塑料和微塑料在人体内被发现的案例越来越多,但要准确检测它们依然十分困难,目前多依赖侵入性检测手段和昂贵的专业仪器。塔尔图大学计算机科学研究所的研究人员正在研发一款新型设备,目标是能够测量人体内的塑料含量。相关成果已发表在《第27届国际移动计算系统与应用研讨会论文集》中。

微塑料和纳米塑料几乎无处不在——存在于我们呼吸的空气、饮用的水、摄入的食物,甚至日常穿着的衣物中。近期研究显示,这些塑料颗粒已经进入人体内部,可在血液以及几乎所有内脏器官中被检测到。

目前,人们对这些塑料对健康的长期影响仍缺乏充分认识。长期暴露的具体后果尚不清楚,但动物实验和细胞层面的研究表明,微塑料可以在生物体内累积,扩散至不同组织,并诱发炎症、氧化应激和代谢紊乱,尤其对消化系统和呼吸系统影响突出。

“正因为如此,我们希望能够量化人体内的微塑料颗粒含量,从而更清楚地了解体内到底有多少塑料,并在未来为干预措施或相关政策提供依据,以减少人们对塑料的暴露,”塔尔图大学普适计算领域的初级研究员 Kevin Post 表示。

目前测量微塑料的常用方法需要采集血液样本,不仅操作复杂、成本高,而且难以频繁实施,受试者的接受度也较低。

“我们在寻找一种无需抽血就能‘看到体内情况’的方式,这正是我们转向光学传感技术的原因,”Post 解释道。

研究团队采用的是光谱法,即分析光与物质相互作用的技术。基于光的传感方案此前已被用于检测土壤、水体等环境中的塑料颗粒。

“原理在于,不同类型的塑料对光的反射和吸收特性各不相同,会形成类似‘光学指纹’的模式,传感器可以据此加以区分。我们把这一思路延伸到人体,尝试通过可穿戴设备来实现,比如智能手表、智能戒指和智能手环等,”Post 说。

“我们的方法使用的是微型光谱仪,本质上是一个非常小的装置,它会发射多种颜色的光,并测量每种光被反射回来的强度。它既能检测人眼可见光,也能覆盖人眼看不见的近红外和紫外波段。”

借助这项技术,研究人员已经成功在自制的人工皮肤模型中,检测到埋藏在表层之下的塑料颗粒。

“距离真正实现我们的愿景还有不少工作要做,但这些初步结果已经展示了可穿戴光谱技术的可行性。未来,有望通过类似智能手表的设备,实现对人体内微塑料的非侵入式、便捷监测,”Post 总结道。


分享:


发表评论

登录后才可评论。 去登录