《ACS Measurement Science Au》：Rapid Detection of Nanoplastic Contamination in Plastic Labware by Dynamic Light Scattering Highlights Variations in Experimental Precision
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本研究利用动态光散射（DLS）技术，系统揭示了实验室常用塑料器材（如离心管、培养皿）在使用过程中会释放纳米塑料（NPs），并通过实验证明常规操作（如移液枪头刮擦）和理化处理（超声、液氮）会加剧NPs释放。这些污染物会干扰DNA浓度测量（NanoDrop）和铁纳米颗粒表征，导致实验数据偏差。研究强调需建立可持续实验室实践方案以控制NPs污染，为环境健康与科研可靠性提供重要警示。
引言
塑料污染已成为当今时代突出的环境问题，对全球生态系统和人类健康产生负面影响。虽然微塑料（MPs）已受到广泛关注，但纳米塑料（NPs，尺寸<1 μm）作为一种新兴污染物，其研究仍相对不足。NPs能够穿透生物组织并在环境介质中积累，对人类健康和野生动物构成潜在风险。科学研究中普遍使用的塑料实验器材可能是NPs污染的一个被忽视的来源，尤其在纳米技术和分子生物学等需要精确测量的领域，NPs污染可能导致实验结果的失真。
检测NPs的传统方法如扫描电子显微镜（SEM）、纳米颗粒跟踪分析（NTA）和拉曼显微光谱（μRaman）虽能提供形貌和组成信息，但存在仪器成本高、样品制备耗时、通量低等局限性。相比之下，动态光散射（DLS）技术能够快速测量纳米颗粒的尺寸和浓度，且样品处理简单，为NPs污染监测提供了实用方案。
材料与方法
研究通过DLS系统评估了实验室常用塑料器材（如1.5 mL微量离心管、培养皿、96孔板等）中NPs的释放情况。实验设计了物理（超声、加热、冷冻、液氮处理）和化学（酸、碱处理）模拟条件，并采用纳米塑料标准品（聚苯乙烯PS、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚丙烯PP）进行方法验证。NPs的形貌通过透射电子显微镜（TEM）观察，化学成分通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）鉴定。此外，还分析了NPs污染对DNA浓度测量（NanoDrop）和铁纳米颗粒表征的干扰效应。
结果
DLS技术能够准确测量NPs的尺寸和浓度。研究发现，NPs标准品的尺寸与DLS测量值高度相关（R2= 0.994），且不同材料（PS、PMMA、PP）不影响检测准确性。与NTA相比，DLS在检测1 μg/mL NPs时无显著差异，验证了其可靠性。
塑料实验器材中普遍存在NPs污染，移液枪头刮擦会显著增加NPs释放量（最高达10 μg/mL）。NPs尺寸分布广泛（1–1000 nm），形貌不规则，成分与器材原材料（PS或PP）一致，证实其来源于塑料器材的机械磨损。
物理和化学处理均会加剧NPs释放。超声和液氮处理导致NPs释放量最高，且预刮擦会进一步放大该效应。酸处理生成较小尺寸NPs（≤140 nm），而碱处理产生尺寸更分散的NPs（10–900 nm）。
NPs污染会干扰实验样品的精确测量。铁纳米颗粒的浓度和尺寸分布在NPs存在时发生显著偏差。DNA样品的浓度测量值在NPs污染下失真，且纯度指标（A260/A280和A260/A230比值）降低，表明NPs对吸光度检测产生干扰。
讨论
DLS作为一种快速、低成本的纳米颗粒表征技术，适用于NPs污染的初步筛查。但其无法区分NPs化学组成，需结合FTIR或μRaman等技术进行完整分析。本研究揭示了实验室常规操作中NPs污染的严重性，这种污染可能误导实验结果，影响科研可重复性。
为减少NPs污染，建议优先使用玻璃或金属器材，对塑料器材进行预冲洗，优化实验流程以减少机械或化学应力，并设置空白对照监控背景污染。此外，实验室塑料废弃物的NPs释放可能加剧全球环境污染，需通过政策引导和材料创新推动可持续实验室实践。
