[发明专利]通过流式细胞术检测塑料微粒

说明书

本发明整体涉及塑料微粒领域。特别地，本发明涉及在水基样品中检测塑料微粒。本发明的实施方案涉及一种用于在水基样品中检测和表征塑料微粒的过程，该过程包括通过光谱流式细胞术对样品进行分析。根据本发明，本文所描述的过程可包括通过机器学习算法处理所记录的流式细胞术数据，该机器学习算法可基于颗粒的独特光谱来区分和分类每个颗粒以表征例如塑料微粒。

技术领域

本发明整体涉及塑料微粒领域。特别地，本发明涉及在水基样品中检测塑料微粒。本发明的实施方案涉及一种用于在水基样品中检测塑料微粒的过程，该过程包括通过流式细胞术对样品进行分析。根据本发明，本文所描述的过程可包括通过机器学习算法处理所记录的流式细胞术数据，该机器学习算法可基于颗粒的独特光谱来区分和分类每个颗粒以表征例如塑料微粒。

背景技术

塑料微粒(有时称为微塑料)由几种消费品(例如一些化妆品)生成并在其中使用并且此外可由较大物体的降解产生。最近，已在空气、海水、沉积物以及甚至一些动物的组织中发现了微塑料。微塑料最近被描述为持久性、普遍性的环境污染物，其可能对某些物种的营养状态、组织学、酶功能和寿命产生影响[“废物(Waste)”(第二版)，“管理手册(AHandbook for Management)”，2019年，第405-424页]。

因此，塑料微粒(尺寸在1um至5mm范围内的塑料颗粒)的检测对于环境研究、污染检测和监测以及食品安全至关重要。

本领域中使用了几种方法来检测水基样品中的微塑料。此类方法例如在Trendsin Analytical Chemistry 110(2019)150-159中进行了综述，其全文以引用的方式并入本文。目前识别微塑料的金标准技术是拉曼光谱和FTIR光谱。利用微拉曼，能够识别小至1μm的颗粒，而利用微FTIR，目前最小尺寸限制为约20μm。

已经开发出在水中检测微塑料的其他方法，并且这些方法包括用溶解于丙酮或甲醇或其他有机溶剂中的尼罗红来对塑料颗粒染色以允许染料与塑料结合。微塑料的计数涉及样品过滤和在汞灯或激光照射下对过滤器进行成像。

然而，目前现有技术的微塑料检测方法具有若干缺点。通常，光谱法相对较慢。此类方法在某种程度上是主观的，因为它们依赖于通过经由显微镜进行的视觉检查来识别塑料颗粒。此外，已知染色(诸如例如利用尼罗红进行的染色)偶尔会产生误导性伪影，并且无法区分不同类型的塑料。

因此，令人期望的是为现有技术提供一种用于检测水基样品中的微塑料的方法，该方法比现有技术方法快，会避免生成伪影，和/或允许检测0.1μm至50μm范围内的小塑料微粒。

不能将本说明书中对现有技术文献中的任何参照视为承认此类现有技术为众所周知的技术或形成本领域普遍常识的一部分。

发明内容

本发明的目的是改进或丰富现有技术，并且特别是提供一种用于检测水基样品中的微塑料的方法或过程，该方法或过程比现有技术方法快，会避免生成伪影，和/或允许检测尺寸为约5μm的小塑料微粒，或者目的是至少提供有用的替代方案。

发明人惊讶地发现，本发明的目的可通过独立权利要求的主题实现。从属权利要求进一步拓展本发明的构想。

因此，本发明提供一种用于在水基样品中检测和表征塑料微粒的过程，该过程包括通过光谱流式细胞术对样品进行分析。

如本说明书中所用，词语“包括”、“包含”和类似词语不应理解为具有排他性或穷举性的含义。换句话讲，这些词语旨在意指“包括，但不限于”。

如本说明书中所用，词语“颗粒(particle)”或“颗粒(particles)”旨在描述样品(例如水基样品)中的极少量或碎片物质(例如有机或无机物质或者一种或多种微生物)。