電子顕微鏡は、熱電子材料 (静電気に打ち勝つ熱振動エネルギーによって引き起こされる、帯電した金属または帯電した金属酸化物の表面から熱電子と呼ばれる荷電粒子の流れを持つ材料) の細いフィラメントから放出された電子の波動特性によるものです。 電子を表面に保持する力）またはフィールドエミッタ源は、非常に小さなサンプルの観察を可能にする高い分解能を備えています（1）。 透過型電子顕微鏡 (TEM) は、ナノ材料の特性評価に一般的に使用され、化学情報と原子スケールの画像を提供します。 ただし、TEM は非晶質構造のため、ナノ粒子 (NPs) やポリマーの可視化には適していません。 コントラストを高め、NPs やポリマーの微細構造を視覚化するには、重金属染色が必要です (2)。
TEM はマイクロプラスチック (MPs) の特性評価には使用されませんが、モデル システムに対する MPs の影響を調べる研究では頻繁に利用されます。 例えば、サンら。 (2018) TEM を使用して、増殖阻害、化学組成、無機窒素変換効率、活性酸素種 (ROS) の生成を調べ、海洋細菌ハロモナス アルカリフィラに対するポリスチレン ナノプラスチックおよびマイクロプラスチックの毒性影響を調査しました (3)。 彼らは、細菌の防御機構として機能する可能性がある細胞外ポリマー物質の増加を観察しました。 別の研究では、微細藻類に対する MPs (PP、PE、PET、および PVC) の考えられる影響を評価するために TEM 特性評価が実行され、増殖阻害と細胞構造の変化が分析されました (4)。 サイズ、表面特性、厚さ、その他の物理化学的特性に基づいて MP を特徴付けるには、走査型電子顕微鏡 (SEM)、蛍光顕微鏡、原子間力顕微鏡 (AFM) などの他の顕微鏡技術が推奨されます。
TEM によるマイクロプラスチックの目視識別の精度はユーザーによって異なります。 エラーを最小限に抑えるために、確立されたプロトコルを使用して、複数のユーザーからの結果を相互検証できます。 さらに、エネルギー分散型 X 線分光法 (EDS) を使用したさらなる分析により、添加剤成分を含むマイクロプラスチックの元素組成に関する情報が得られます。 EDS は、表面の元素組成を分析することにより、炭素の豊富なプラスチックと無機粒子を区別するのにも役立ちます。 それにもかかわらず、TEM および SEM の使用は、必要な高価な機器、およびサンプルの準備と検査にかかる時間と労力のせいで制限されています (5)。
参照:
- Mariano S、Tacconi S、Fidaleo M、Rossi M、Dini L (2021) マイクロおよびナノプラスチックの識別: 古典的な方法と革新的な検出技術。 正面。 有毒。 3:636640。 土井: 10.3389/ftox.2021.636640
- D. Kalaronis、N.M. Ainali、E. Evgenidou、他、2022、「水生環境におけるマイクロプラスチックおよびナノプラスチックの測定手段としての顕微鏡技術: 簡潔なレビュー」、Green Analytical Chemistry 3、100036
- Sun, X.、Chen, B.、Li, Q.、Liu, N.、Xia, B.、Zhu, L.、他。 （2018年）。 海洋細菌ハロモナス・アルカリフィラに対するポリスチレンナノおよびMPの毒性。 科学。 合計。 環境。 642年、1378年～1385年。 土井: 10.1016/j.scitotenv.2018.06.141
- Song, C.、Liu, Z.、Wang, C.、Li, S.、および北村裕也 (2020)。 MP と微細藻類の間の異なる相互作用性能: クロレラ sp. の生物除去の可能性 L38 および Phaeodactylum tricornutum MASCC-0025。 科学。 合計。 環境。 723:138146。 土井: 10.1016/j.scitotenv.2020.138146
- ウー、H。 瀬尾、Ｋ． チョイ、Ｙ． キム、J. 田中正人; リーキ。; Choi, J. 環境中のマイクロサイズプラスチックの分析方法。 応用 科学。 2021年11月10640日。 https://doi.org/10.3390/app112210640
著者: Moe Tazin Shwe、SOLEN 研究員 – IPC パネルメンバー
編集者: Hendra WINASTU、SOLEN プリンシパル アソシエイト – IPC パネル コーディネーター
日付: 2023 年 5 月 10 日
記事番号: SOLEN-IPC-0017
Tiếng Việt
English