ナノプラスチック検出チップがプラスチック汚染モニタリングを変革

September, 22, 2025, Melbourne--有害なナノプラスチック粒子を検出する上で、安価で持ち運び可能で強力な、世界初の方法が研究者の国際コンソーシアムによって開発され、世界の健康と環境科学に広範囲に影響を及ぼす。

マイクロプラスチックの危険性は広く認識されているが、小型のナノプラスチックはより潜行性が高く、食品、水、さらには人間の臓器にまで浸透しており、マイクロプラスチックの検出は困難で費用がかかる。

Nature Photonicsに掲載された論文で説明されているように、メルボルン大学とドイツのシュトゥットガルト大学の研究者らは、現実世界の環境でナノプラスチック粒子をコスト効率よく検出、分類、カウントするための新しい「光学ふるい」を開発した。

メルボルン大学で研究のオーストラリア部門を率いDr. Lukas Wesemannは、このイノベーションは何世紀にもわたって続く可能性のあるナノプラスチック汚染の程度を明らかにすることができ、この地球規模の環境と健康危機のスケーラブルなモニタリングに希望を与えると話している。

「これまで、直径1µｍ(100万分の1m)未満のプラスチック粒子の検出とサイズ測定は、走査型電子顕微鏡などの高価なツールに依存しており、高度な研究所以外ではほぼ不可能であり、その真の影響を知らされていない」（Dr.Wesemann）。

「われわれの新しい光学ふるいは、ガリウムヒ素マイクロチップ内のさ様々なサイズの小さな空洞の配列である。」

ナノプラスチックを含む液体をふるいにかけると、各プラスチック粒子は一致するサイズの空隙に捕捉され、直径200nmまでのカテゴリーに分類される。

「重要なのは、光学顕微鏡と基本的なカメラだけで、ふるいに反射する光の明確な色の変化を観察できるため、選別された粒子を検出してカウントできる」（Dr.Wesemann）。

メルボルン大学のBrad Clarke准教授と共著者は、この発明により汚染監視がはるかに手頃な価格で、アクセスしやすく、モバイルになる可能性があると話している。

「ナノプラスチックの数とサイズ分布を理解することは、世界の健康、水生および土壌生態系への影響を評価するために重要だ」（Clarke）。

「マイクロプラスチックとは異なり、より小さなナノプラスチックは血液脳関門を含む生物学的障壁を通過して体組織に蓄積する可能性があり、有毒物質への曝露による深刻な健康上の懸念を引き起こす。」

研究チームは、ナノプラスチックと混合した湖水を使用してこの技術を検証した。将来のテストには血液サンプル中のナノプラスチックの同定が含まれる可能性がある。

「動的光散乱などの既存の方法とは対照的に、われわれの新しい方法では、プラスチックを生物学的物質から分離する必要はない」（Dr.Wesemann）。

研究チームは、このイノベーションを市販の環境試験ソリューションに拡大することを模索している。

このチームには、オーストラリア研究評議会の変革的メタ光学システムのためのセンター・オブ・エクセレンスと化学部のオーストラリア新興汚染物質研究所の科学者が含まれていた。

この研究は、オーストラリア研究評議会、欧州研究評議会、オーストラリア・ドイツ共同研究協力スキーム(オーストラリア大学-DAAD)、シュトゥットガルト大学、メルボルン大学などの資金提供によって支援された。