Nanoplastik Mikroplastik

GEORG HOCHMUTH / APA / picturedesk.com

Neue Methode spürt Nanoplastik in Sekunden auf

  • Forscher:innen der TU Wien können winzigste Kunststoffpartikel mit hoher Geschwindigkeit auch bei extrem niedriger Konzentration nachweisen.
  • Dabei bauen sie auf das physikalische Prinzip der sogenannten „Raman-Streuung“ auf.
  • In Zukunft will man so Nanoplastik in umweltrelevanten und biologischen Proben nachweisen.

Während die Verschmutzung mit Mikroplastik mittlerweile ein bekanntes Problem ist, sind Effekte noch kleinerer Kunststoffpartikel, die sogar in Zellen eindringen können, noch schwer abzuschätzen. Zudem sind Teilchen kleiner als ein Tausendstelmillimeter („Nanoplastik“) nur schwer nachzuweisen. Wiener Forscher berichten nun im Fachjournal „Scientific Reports“ über eine Methode, mit der sich sekundenschnell sogar einzelne Nanoplastik-Partikel aufspüren lassen.

Die Wissenschafter um Sarah Skoff vom Atominstitut der Technischen Universität (TU) Wien bauen bei ihrer Methode auf ein physikalisches Prinzip auf, das in der chemischen Analytik verwendet wird, der sogenannten „Raman-Streuung“. Dabei bringt ein Laserstrahl Moleküle zum Vibrieren. Jener Teil der Lichtenergie, der nicht in Vibrationsenergie umgewandelt wird, wird von den Molekülen wieder in Form von Licht abgestrahlt. Misst man dieses, lässt sich feststellen, um welches Molekül es sich handelt.

Nanoplastik Mikroplastik

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Die gewöhnliche Raman-Spektroskopie wäre für den Nachweis von Nanoplastik allerdings zu unempfindlich und würde zu lange dauern. Die Forscher adaptierten deshalb ein Verfahren, das auch zum Nachweis von Biomolekülen verwendet wird. Die Probe wird dafür auf einem extrem feinen Gitter aus nur 40 Nanometer dünnen Golddrähten platziert, das mit einem Laser bestrahlt wird. „Dieses Metallgitter wirkt wie eine Antenne“, erklärte Skoff in einer Aussendung. Dadurch wird das Laserlicht verstärkt und es kommt zu einer intensiveren Wechselwirkung mit den gesuchten Molekülen.

Nanoplastik Mikroplastik

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Weil man weiß, welche charakteristischen Wellenlängen verschiedene Nanoplastik-Partikel aussenden können, kann man ganz gezielt danach suchen - was die Messgeschwindigkeit enorm steigert. „Bisher musste man zehn Sekunden messen, um einen einzigen Pixel des gesuchten Bildes zu erhalten - bei uns dauert es bloß einige Millisekunden“, so die Forscherin. Versuche mit Polystyrol (Styropor) zeigten, dass auch bei sehr hoher Geschwindigkeit die Nanoplastik-Partikel zuverlässig nachgewiesen werden können - auch bei extrem niedriger Konzentration.

Das Forschungsteam will nun die Einsatzmöglichkeiten der neuen Technik prüfen, etwa wie man damit Nanoplastik in umweltrelevanten oder biologischen Proben wie Blut nachweisen kann.

(APA/NES)