Lidia Perska仁荷大学、マイクロプラスチックの同定で画期的な成果を達成
仁荷大学の研究者らは最近、新しい方法を明らかにし、10マイクロメートル未満のマイクロプラスチックを迅速に同定できる能力で、環境科学分野で印象的なマイルストーンを達成しました。化学部の新東河教授をリーダーとする研究チームは、ラマン分光学を人工知能（AI）と組み合わせ、微粒子を正確に識別する時間を0.4秒まで短縮することに成功しました。
レーザーが試料と相互作用するときの分散光を分析する非破壊技術であるラマン分光学を使用することは、マイクロプラスチックの研究に適した方法として長く好まれてきました。その利点にもかかわらず、正確なラマン信号を得ることは従来、時間を要するプロセスでした。この方法にAIを組み込むことは、時間制約を緩和する点で画期的な進展を遂げました。
この重要な研究成果は、優れた研究成果を有する『Analytical Chemistry』誌に掲載され、Journal Citation Reports（JCR）の上位10％に位置しています。この革新的な研究には、化学と化学工学の共同学部で修士課程学生である林貞允が第一著者として参加しています。
新教授は、彼らの高度な技術が世界中の環境モニタリングと汚染管理の効率を向上させる重要な役割を果たすことを見込んでいます。彼は環境健康リスクの管理方法を変革し、普及を促進するための国際標準化活動への取り組みを表明しました。
マイクロプラスチックは、自然生態系だけでなく、海洋、川、湖、さらには飲料水にも見られる微小な粒子であり、これらの小さなサイズは、さまざまな生物による摂取の可能性を作り出しています。
マイクロプラスチックの汚染：世界的な懸念
5mm未満の小さなプラスチック片であるマイクロプラスチックは、普及する環境汚染物質となっています。これらは、大きなプラスチックの破損、繊維製品から分離された合成繊維、個人用製品で使用されるマイクロビーズなど、さまざまな原因から発生します。小さなサイズのため、マイクロプラスチックは広範囲の海洋生物や陸上生物によって摂取され、生態系や健康への影響を及ぼす可能性があります。
マイクロプラスチックの検出技術に関する質問と回答
1. マイクロプラスチックの迅速な同定が重要な理由は何ですか？
迅速な同定は、環境中のマイクロプラスチックの普及と分布を評価し、清掃活動を情報提供し、プラスチック汚染を減らすための政策の有効性を評価するためにカギとなります。
2. ラマン分光法はどのようにしてマイクロプラスチックを検出するのですか？
ラマン分光法は、レーザービームが物質の分子と相互作用したときに生じる光の独特な散乱パターンに基づいて化合物を識別します。これにより、サンプルを破壊することなくマイクロプラスチックの化学特性を特定できます。
3. この新しい検出方法においてAIが果たす役割は何ですか？
AIアルゴリズムは、伝統的な方法よりもはるかに速くラマン分光法のデータを分析し、さまざまな形状のプラスチックとその他の材料を数秒で区別することができます。
マイクロプラスチック分析の主な課題と論争
課題: マイクロプラスチックの最大の課題の1つは、普遍的で形状、サイズ、組成が大きく異なることであり、それを検出および定量化するのが難しいことです。
論争: マイクロプラスチックが引き起こす人間の健康リスクに関する議論が続いています。海洋生物に害を与えることが知られている一方で、ヒトにおけるマイクロプラスチックの摂取の結果はまだ完全に理解されていません。
AI強化ラマン分光法の長所と短所
長所:
– 速度: AI技術により、粒子あたりの検出時間を0.4秒程度に短縮し、多数のサンプルの迅速な分析が可能となります。
– 非破壊: ラマン分光法はサンプルを破壊することなく、必要に応じてさらなる分析を可能にします。
– 精度: ラマン分光法とAIの組み合わせにより、さまざまなタイプのマイクロプラスチックを正確に同定できます。
短所:
– 複雑さ: この技術のセットアップには高度な機器と専門的な知識が必要です。
– 費用: 先進的な技術は高価であり、一部の研究機関や国のアクセスが制限される可能性があります。
マイクロプラスチック汚染の影響を十分に理解し、環境中のこれらの微粒子の存在を監視および削減するための効率的な方法を開発するために、この分野での研究を続けることが不可欠です。
