Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và Vi nhựa (MP) 

Kính hiển vi điện tử do tính chất sóng của các electron phát ra từ một sợi mỏng của vật liệu nhiệt điện tử (vật liệu có dòng hạt tích điện gọi là nhiệt điện tử từ một kim loại tích điện hoặc bề mặt oxit kim loại tích điện, gây ra bởi năng lượng dao động nhiệt vượt qua tĩnh điện lực giữ các electron trên bề mặt) hoặc nguồn phát trường, có khả năng phân giải cao cho phép quan sát các mẫu rất nhỏ (1). Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) thường được sử dụng để mô tả đặc điểm vật liệu nano, cung cấp thông tin hóa học và hình ảnh ở quy mô nguyên tử. Tuy nhiên, TEM không phù hợp để hiển thị các hạt nano (NP) và polyme do cấu trúc vô định hình của chúng. Các vết kim loại nặng được yêu cầu để tăng cường độ tương phản và hình dung cấu trúc vi mô của NP và polyme (2).

TEM không được sử dụng để mô tả đặc điểm của vi hạt nhựa (MP) nhưng nó thường được sử dụng trong các nghiên cứu kiểm tra tác động của MP đối với các hệ thống mô hình. Chẳng hạn, Sun và cộng sự. (2018) đã nghiên cứu tác động độc hại của nano polystyrene và vi nhựa đối với vi khuẩn biển Halomonas kiềmphila, kiểm tra khả năng ức chế tăng trưởng, thành phần hóa học, hiệu suất chuyển đổi nitơ vô cơ và tạo ra các loại oxy phản ứng (ROS) bằng cách sử dụng TEM (3). Họ quan sát thấy các chất polyme ngoại bào tăng lên, có thể đóng vai trò là cơ chế bảo vệ vi khuẩn. Trong một nghiên cứu khác, mô tả đặc tính TEM đã được thực hiện để đánh giá tác động có thể có của MP (PP, PE, PET và PVC) đối với vi tảo, phân tích sự ức chế tăng trưởng và các biến thể trong cấu trúc tế bào (4). Các kỹ thuật hiển vi khác như kính hiển vi điện tử quét (SEM), kính hiển vi huỳnh quang và kính hiển vi lực nguyên tử (AFM) được ưa thích hơn để mô tả các MP dựa trên kích thước, đặc điểm bề mặt, độ dày và các đặc tính hóa lý khác của chúng.

Độ chính xác của việc nhận dạng trực quan các hạt vi nhựa bằng TEM có thể khác nhau tùy thuộc vào người dùng. Để giảm thiểu lỗi, một giao thức được thiết lập tốt có thể được sử dụng để xác thực chéo các kết quả từ nhiều người dùng. Ngoài ra, phân tích sâu hơn bằng quang phổ tia X phân tán năng lượng (EDS) có thể cung cấp thông tin về thành phần nguyên tố của vi nhựa, bao gồm cả các thành phần phụ gia. EDS cũng có thể hỗ trợ phân biệt nhựa giàu carbon với các hạt vô cơ bằng cách phân tích thành phần nguyên tố bề mặt. Tuy nhiên, việc sử dụng TEM và SEM cũng bị hạn chế do yêu cầu thiết bị đắt tiền, cũng như thời gian và công sức liên quan đến việc chuẩn bị và kiểm tra mẫu (5).

Tài liệu tham khảo::

1. Mariano S, Tacconi S, Fidaleo M, Rossi M and Dini L (2021) Micro and Nanoplastics Identification: Classic Methods and Innovative Detection Techniques. Front. Toxicol. 3:636640. doi: 10.3389/ftox.2021.636640
2. D. Kalaronis, N.M. Ainali, E. Evgenidou, et al., 2022, “Microscopic techniques as means for the determination of microplastics and nanoplastics in the aquatic environment: A concise review”, Green Analytical Chemistry 3, 100036
3. Sun, X., Chen, B., Li, Q., Liu, N., Xia, B., Zhu, L., et al. (2018). Toxicities of polystyrene nano- and MPs toward marine bacterium Halomonas alkaliphila. Sci. Total. Environ. 642, 1378–1385. doi: 10.1016/j.scitotenv.2018.06.141
4. Song, C., Liu, Z., Wang, C., Li, S., and Kitamura, Y. (2020). Different interaction performance between MPs and microalgae: the bio-elimination potential of Chlorella sp. L38 and Phaeodactylum tricornutum MASCC-0025.Sci. Total. Environ. 723:138146. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.138146
5. Woo, H.; Seo, K.; Choi, Y.; Kim, J.; Tanaka, M.; Lee, K.; Choi, J. Methods of Analyzing Microsized Plastics in the Environment. Appl. Sci. 2021,11,10640. https://doi.org/ 10.3390/app112210640

Bài viết được thực hiện bởi: Moe Thazin Shwe, Cộng sự Nghiên cứu của SOLEN – Thành viên hội đồng IPC
Biên tập: Cộng sự Chính của SOLEN – Thành viên hội đồng IPC
Ngày: 11 May 2023
Bài báo#: SOLEN-IPC-0017