Microplastic Automatic Preparation Device MAP-100

Význam tématu

Mikroplasty ve vodních prostředích, jako jsou řeky, jezera a oceány, představují celosvětový environmentální problém. Jejich přítomnost ohrožuje ekosystémy a může se dostat do potravního řetězce, což má dopad i na lidské zdraví. Kvalitní a reprodukovatelné metody izolace a kvantifikace mikroplastů z vodních vzorků jsou klíčové pro spolehlivé sledování a dlouhodobé studie.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem představené aplikace je automatizovat tradiční kroky přípravy vodních vzorků pro analýzu mikroplastů. Zařízení MAP-100 kombinuje tři hlavní fáze – trávení organických látek, separaci na základě hustoty a filtraci – do jednoho plynulého procesu. Hlavní přínos spočívá ve zvýšení reprodukovatelnosti, snížení pracovních nároků a zajištění bezpečnější manipulace s reagenciemi.

Použitá metodika a instrumentace

Metodika:

• Trávení organických kontaminantů pomocí 30% roztoku peroxidu vodíku při teplotách 30–100 °C a promíchávání rychlostí 50–900 rpm.
• Denzitní separace mikroplastů s využitím roztoku jodidu sodného (5,3 mol/l).
• Filtrace nad plovoucím roztokem při odtoku přepadem přes sběrný filtr pro zachycení mikroplastů.

Instrumentace:

• Automatické zařízení MAP-100 (Shimadzu Corporation) s objemem vzorku až 45 ml.
• Ovládací software na PC se systémem Windows 10/11 pro nastavení procesních parametrů a sledování průběhu.
• Stereoskopický mikroskop STZ-171-TELD pro vizuální kontrolu filtrů.
• Fourierova transformace infračerveného spektra (IRSpirit/QATR-S) a Ramanův mikroskop AIRsight™ pro následnou identifikaci typů polymerů.

Hlavní výsledky a diskuse

Testy prokázaly, že zařízení MAP-100 dokáže spolehlivě separovat mikroplasty o velikosti od 0,3 do 5 mm a hustotě do 1,5 g/cm³. Díky přesnému řízení teploty a míchání je dosaženo vysoké účinnosti trávení organické matrice a přesné separace částic. Automatizace procesu výrazně snížila variabilitu mezi jednotlivými operátory a laboratořemi, což je klíčové pro porovnatelnost výsledků v multi-institucionálních studiích.

Přínosy a praktické využití metody

• Snížení pracovních hodin díky plně automatizovanému postupu.
• Zvýšení bezpečnosti obsluhy eliminací přímé manipulace s agresivními reagenciemi.
• Vyšší reprodukovatelnost analýz napomáhá spolehlivému porovnávání dat mezi laboratořemi.
• Možnost integrace s technikami identifikace polymerů pro komplexní hodnocení složení mikroplastů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Automatizace přípravy vzorků bude dále rozšiřována o kapacitu zpracování větších objemů a adaptaci na různé typy vodních matrik. Integrace on-line monitorování průběhu a přímé navazující analýzy (FTIR, Raman) nabídne komplexní platformu pro rutinní monitoring. Dalším směrem je miniaturizace a přenosná řešení pro terénní měření.

Závěr

Zařízení MAP-100 představuje efektivní řešení pro standardizovanou přípravu vodních vzorků ke kvantitativní a kvalitativní analýze mikroplastů. Automatizace procesů trávení, separace a filtrace významně zvyšuje spolehlivost výsledků, šetří čas a zajišťuje bezpečnější pracovní prostředí. Díky možnosti připojení analytických detektorů lze dosáhnout komplexního hodnocení znečištění mikroplasty.