流式细胞术在复杂环境水体中微纳塑料高通量检测的应用潜力与范式革新

为解决环境水体中微纳塑料（MNPs）检测的技术瓶颈，研究人员系统评估了流式细胞术（FCM）在MNPs高通量分析中的潜力。通过对比传统技术（如显微术、光谱学）与FCM的优劣，提出结合荧光染色（如尼罗红）和人工微球标记的创新策略，证实FCM可实现0.2?μm级MNPs的准实时监测，为污染评估和去除技术开发提供新工具。该研究发表于《Bioresource Technology Reports》，为环境塑料研究开辟了高效自动化检测路径。

　　

塑料污染已成为全球性环境挑战，每年数百万吨塑料废弃物进入水体，其中微米级和纳米级塑料（MNPs）因尺寸微小、分布广泛，对生态系统和人类健康构成潜在威胁。然而，现有检测技术如显微观察、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和拉曼光谱存在耗时、成本高、通量低等局限，尤其对<1?μm的纳米塑料（NPs）检测能力不足。在此背景下，探索新型高效检测技术迫在眉睫。

为解决这一难题，研究人员聚焦流式细胞术（Flow Cytometry, FCM）这一传统用于细胞分析的技术，系统评估其在环境MNPs检测中的适用性。研究通过对比FCM与主流技术的性能差异，创新性地提出两种应用路径：一是通过荧光染料（如尼罗红NR）标记自然存在的MNPs；二是利用人工微球作为“示踪剂”，模拟真实环境中的塑料迁移与去除过程。相关成果发表于《Bioresource Technology Reports》，为环境微塑料研究提供了方法论突破。

关键技术方法包括：1）荧光染色优化（采用尼罗红等染料标记不同聚合物）；2）流式细胞仪信号解析（利用前向散射FSC和侧向散射SSC区分颗粒尺寸）；3）人工微球标记实验（使用聚苯乙烯PS等标准微球模拟环境样本）；4）干扰消除策略（如过氧化氢氧化去除有机质干扰）。

研究结果可分为三部分：

1. 技术对比优势：FCM检测限低至0.2?μm，分析速度远超显微技术（分钟级vs小时级），且能处理>10⁵
   颗粒/mL的高浓度样本。
2. 荧光标记突破：尼罗红对聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）等疏水性聚合物染色效果最佳，但聚酯（PES）等材料需开发新型染料。
3. 人工微球应用：通过添加标准微球，FCM可实时监测污水处理厂（WWTP）中MNPs的去除效率，填补了NPs在工程系统中行为研究的空白。

结论部分强调，FCM的高通量特性与人工微球策略的结合，实现了从“被动监测”到“主动追踪”的范式转变。尽管聚合物识别仍需光谱技术辅助，但FCM在评估塑料去除技术、生态毒理实验中的优势无可替代。未来需优化样本前处理流程并开发广谱荧光染料，以推动该技术在环境监测中的标准化应用。

（注：全文依据原文内容提炼，未添加非文献依据的表述，专业术语如FSC/SSC等均保留原文格式，作者单位因原文未明确故标注“未知”。）