Gefahr leichter erkennen: Mikroplastik-Schnelltest erfunden

Mikroplastik ist nachweislich eine große Gefahr für die menschliche Gesundheit, die Umwelt und für Tiere. Aus diesem Grund hat die EU Ende September ein Verbot der Mikrometer kleinen Stoffe unter anderem in Kosmetika ausgesprochen.

Doch nicht nur wegen dieser offensichtlichen Quellen kann ein Mensch mit Mikroplastik in Kontakt kommen, sondern auch bei Gegenständen, von denen man dies nicht vermutet. So haben bereits 2021 Forscher in einer Studie nachgewiesen, dass Einwegpappbecher für Heißgetränke wie Kaffee Mikroplastik absondern. Demnach lösen 85 bis 90 Grad Celsius heiße Getränke bereits nach 15 Minuten die innere Beschichtung der Becher und etwa 25.000 Mikroplastikpartikel werden beim Trinken in den Körper aufgenommen.

Um derartige Gefahren zu erkennen, hat ein Forscherteam unter der Leitung von Dr. Ho Sang Jung vom Korea Institute für Materialwissenschaften (kurz KIMS) erstmals ein sogenanntes Kit zum schnellen und hochempfindlichen Nachweis von Mikroplastik vor Ort entwickelt. Das bislang weltweit einmalige Verfahren kann sowohl Art als auch Anzahl sowie die Verteilung des Mikroplastiks innerhalb von 20 Minuten ohne jegliche Vorbehandlung bestimmen.

KI hilft Kit vom KIMS beim Aufspüren

Mithilfe einer speziell geformten, winzigen Tasche bleibt das in einer wässrigen Lösung befindliche Mikroplastik auf der Oberfläche eines Papierfilters haften. Ein optisches Signal, unterstützt von künstlicher Intelligenz, erkennt das Plastik und macht dieses sichtbar, so die Forscher. Die KI sei dabei so gut trainiert, dass sie nicht nur Mikroplastik von anderen Stoffen unterscheiden kann, sondern auch Teilchen im Größenbereich von Nanometern nachweisen könne.

Bestehende Technologien zum Nachweis von Mikroplastik sind in der Praxis nur schwer anwendbar. Dies liegt daran, dass sie eine komplexe Vorbehandlung, Hochleistungsgeräte und die Analyse durch erfahrene Forscher erfordern. Diese Technologie ersetzt den Vorbehandlungsprozess in Form eines Filters. Außerdem verbessert sie die Empfindlichkeit des Materials, sodass nicht die teuren Hochleistungsgeräte verbessert werden müssen. Der größte Vorteil ist jedoch, dass das Kit transportabel ist.

„Wenn diese Technologie bezahlbar wird, wird Erkennung von Mikroplastik allgemein erleichtert und mehr Geräte werden eingesetzt“, hofft der leitende Forscher Dr. Ho Sang Jung.

Derzeit arbeiten die Forscher an einer Möglichkeit, das Plastik anhand seiner Größe zu erkennen und seine Toxizität für den Menschen zu bewerten.

Die Forschungsergebnisse erschienen am 10. September in dem Fachjournal „Advanced Functional Materials“.