Οι μικροεπιμιλυντές είναι συνθετικές ή φυσικές ενώσεις που καταλήγουν σε υδάτινα περιβάλλοντα, συνήθως σε χαμηλές συγκεντρώσεις. Αυτές οι ενώσεις μπορεί να περιλαμβάνουν φαρμακευτικά και χημικά απόβλητα, καθώς και υπολείμματα φυτοφαρμάκων.
Ο ακριβής εντοπισμός και η απομάκρυνση των μικροεπιμολυντών είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της πρόσβασης των κοινοτήτων σε ασφαλές πόσιμο νερό. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν τεχνικές εξαγωγής μικροεπιμολυντών για να αξιολογήσουν την περιβαλλοντική κατάσταση των ποταμών και των θαλασσών και να διασφαλίσουν ότι αντικείμενα όπως ο ιατρικός εξοπλισμός βρίσκονται σε άθικτη κατάσταση.
«Η εξαγωγή μικροεπιμολυντών από δείγματα νερού περιλαμβάνει συνήθως τη χρήση τοξικών διαλυτών», σημειώνει ο συντονιστής του έργου NanoEX Detlef Lohse, από το Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας του Πανεπιστημίου του Twente της Ολλανδίας.
“Η προετοιμασία του δείγματος δεν είναι μόνο μη-φιλική προς το περιβάλλον. η διαδικασία μπορεί επίσης να είναι πολύ χρονοβόρα.” Αυτό οφείλεται εν μέρει στο ότι απαιτούνται πολλαπλά βήματα στην προετοιμασία του δείγματος. Εκτός από τη χρήση πολύ ανθρώπινου δυναμικού, οι παραδοσιακές τεχνικές εκχύλισης μπορούν να οδηγήσουν σε λάθη, καθώς και δυσκολίες στην αναπαραγωγή ευρημάτων.
Νέα νανο-εξαγωγή
Το έργο NanoEX, το οποίο χρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας, επιδίωξε να αντιμετωπίσει αυτές τις προκλήσεις δειγματοληψίας αναπτύσσοντας ένα μέσο απλούστευσης και εξορθολογισμού της όλης διαδικασίας. Στο επίκεντρο του έργου βρέθηκε η έννοια της νανο – εξαγωγής.
Με βάση τα ευρήματα ενός προηγούμενου έργου που χρηματοδοτήθηκε από το ΕΣΕ, το οποίο ονομάζεται DDD (Diffusive Droplet Dynamics – Δυναμική Διάχυτων Σταγονιδίων), ο Lohse και οι συνεργάτες του ακινητοποίησαν επιτυχώς και «σταθεροποίησαν» νανο-σταγονίδια – σταγονίδια πετρελαίου σε νερό μετρήσιμο στη νανοκλίμακα – σε μια σταθερή επιφάνεια. Η ομάδα ήταν πεπεισμένη ότι η νανο-βασισμένη τεχνική τους θα διευκόλυνε και θα διευκόλυνε τον εντοπισμό και την εξαγωγή μικροεπιμολυντών.
“Η διαδικασία λειτουργεί έτσι”, εξηγεί ο Lohse. “Πρώτα σχηματίζουμε αυτά τα νανο-σταγονίδια σε ένα υπόστρωμα, μέσα σε ένα στενό θάλαμο. Στη συνέχεια το διάλυμα δείγματος, το οποίο μπορεί ενδεχομένως να περιέχει μικροεπιμολυντές, εγχέεται στο θάλαμο. Οι προσμείξεις – αδιάλυτες στο νερό – είναι διαλυτές στα σταγονίδια λαδιού και έτσι «εξάγονται» στα σταγονίδια.»
Είναι σημαντικό ότι αυτά τα μικρά σταγονίδια νανοκλίμακας είναι «καρφωμένα» στο υπόστρωμα. Αυτό σημαίνει ότι παραμένουν στο υπόστρωμα, ακόμη και όταν το διάλυμα δείγματος ρέει μέσα από το θάλαμο.
“Μετά από αυτό, μπορούμε στη συνέχεια να ανιχνεύσουμε εάν υπάρχουν εξαγόμενες ενώσεις στα σταγονίδια, εφαρμόζοντας τεχνικές ευαίσθητες στους μικροεπιμολυντές στα νανοσταγονίδια στην επιφάνεια”, λέει ο Lohse. “Εναλλακτικά, μπορούμε να συλλέξουμε τα μικρά σταγονίδια από το θάλαμο και να τα αναλύσουμε χρησιμοποιώντας κοινά αναλυτικά όργανα σε ένα εργαστήριο”.
Ακριβής ανάλυση μικροεπιμολυντών
Ο Lohse και η ομάδα του πιστεύουν ότι η τεχνική που πρωτοστάτησε στο έργο NanoEX θα απλοποιήσει σε μεγάλο βαθμό τη διαδικασία προετοιμασίας δείγματος για ευαίσθητη χημική ανάλυση και επίσης θα βελτιώσει την ακρίβεια των ευρημάτων.
Η τεχνική μπορεί ήδη να χρησιμοποιηθεί για τη διασφάλιση της ποιότητας του νερού και τη διεξαγωγή αναλύσεων περιβάλλοντος, καθώς και για σκοπούς εγκληματολογίας και ιατρικής διάγνωσης. Θα επωφεληθούν τα ερευνητικά ιδρύματα, οι αναλυτικοί χημικοί και οι αρχές δημόσιας υγείας.
“Τα επόμενα βήματα περιλαμβάνουν την απλοποίηση του τρόπου συλλογής αυτών των μικρών σταγονιδίων από το υπόστρωμα”, λέει ο Lohse. “Αυτή τη στιγμή, πρέπει να τα φέρουμε προσεκτικά κοντά, για να σχηματίσουμε ένα μεγαλύτερο σταγονίδιο για ανάλυση. Υπάρχει κίνδυνος εδώ να αφήσουμε μερικά σταγονίδια πίσω μας.”
Παρόλα αυτά, ο Lohse και η ομάδα του είναι σίγουροι ότι βρίσκονται στο σωστό δρόμο. “Πολλές ενώσεις μπορούν να εξαχθούν με την τεχνική NanoEX”, προσθέτει. “Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι η τεχνική μπορεί να εφαρμοστεί παράλληλα με σχεδόν οποιαδήποτε αναλυτικά όργανα που θα βρείτε σε ένα ερευνητικό εργαστήριο.”
Πηγή: CORDIS
Ακολουθήστε το Cibum 
