使用阻抗细胞计对微塑料和植物浮游生物进行歧视

科学领域:

• 海洋生物学 海洋生物学
• 环境科学环境科学
• 微粒子分析的方法

背景情况:

• 微塑料和浮游植物在海洋环境中以悬浮微粒的形式共存.
• 有效监测浮游生物群落和微塑料污染需要高通量,可部署的识别技术.
• 现有的方法在特异性,吞吐量,部署性和分析10微米以下的颗粒方面扎.

研究的目的:

• 开发和介绍一种用于分辨和计数微塑料和浮游植物的新型阻抗细胞计.
• 解决在海洋环境中对小型微粒 (1.5-10微米) 的现场分析的需求.
• 为海洋部署创造一种灵敏,坚固,可大规模生产的技术.

主要方法:

• 使用微流体芯片和集成微电极的阻抗细胞计来测量单个粒子阻抗.
• 采用双频阻抗测量 (尺寸为1MHz,内部组成为500MHz) 用于粒子表征.
• 应用了一个简单的机器学习算法来对混合物中的微塑料颗粒进行分类.

主要成果:

• 从与植物浮游生物的混合物中成功区分和计数1.5-10微米大小范围内的微塑料颗粒.
• 证明了基于大小和内部电性质来区分粒子的能力.
• 鉴于芯片的灵敏度和性,验证了在现场海洋应用的潜力.

结论:

• 开发的阻抗细胞计显示了对海洋生态系统中微塑料和浮游植物实地实时监测的重大前景.
• 该技术适用于分析微粒的丰富,但往往被忽视的最小尺寸分数.
• 微流体芯片的量产性质支持对环境监测的广泛采用.