Kuru Ot Yığınındaki Sentetik Nanoparçacık Buluşu
Yeni bir analitik yaklaşım, doğadaki düzenlenmiş nanoparçacıkları belirleyebiliyor.
Avusturya ve İsviçre’den bilim insanları toprak numunelerindeki doğal yolla düzenlenmiş nanoparçacıkları ayırt etmek için yeni bir yol geliştirdi. Bu metod doğal sınırın altındaki konsantrasyonlarda dahi çalışıyor.
Kozmetik, tekstil gibi alanlarda günlük kullandığımız maddeler gitgide artan bir şekilde nanoparçacık içeriyor. Nanoparçacıkların sağlık ve çevre üzerindeki etkisi hakkında duyulan endişeden dolayı regülatörler sentetik nanoparçacıkların (TiO₂, SiO₂, CeO₂ gibi) doğadaki seviyelerini izlemek istediler ve her nasılsa örneklerin çoğunlukla, çok yüksek konsantrasyonlarda benzer boyutta ve bileşimde doğal nanoparçacıklar içerdiğini gördüler. Konveksiyonel tek-parçacık indüktif eşleşmiş plazma kütle spektrometri (spICP-MS), bir izotopa kilitlendiğinde bunları ayırt etmek mümkün olmuyor.
Bölgede birkaç yıl çalıştıktan sonra, Viyana Üniversitesi’nden Frank von der Kammer, Thilo Hofmann ve çalışma arkadaşları doğal ve düzenlenmiş nanoparçacıklar arasındaki elementel oran gibi farklılıkları keşfetmek için multi-elementel parmak izine dayanan bir atılım yaptı. Ekip, Zürih’deki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nde (ETH) meslektaşları tarafından geliştirilen bir cihaz ile bu fikri test etti ve yöntemin Uçuş Zamanı Kütle Spektrometri (TOFMS) ile tek parçacığın analizine olanak sağladığını gördü. Geliştirilen spICP-TOFMS prototipi çok hızlı, sadece bütün farklı elementleri simültane biçimde ölçmekle kalmıyor, bunu bütün parçacıklar için yapıyor. Ekip daha sonra analitik sistemi geliştirip hızı ve analiz hassasiyetini arttırmak için, her nanoparçacık için bilinen standartları kullanarak bir makine-öğrenimli algoritma geliştirdi.
Sistemin çalıştığının ispatı olarak yapılan testte ekip, düzenlenmiş CeO₂ nanoparçacıkları içeren toprak numunelerinde bu CeO₂ nanoparçacıklarının benzer doğal yollarla oluşan seryum ve lantandan ayırt edebileceğini ve ne kadar içerdiğinin tespit edilebileceğini gösterdi. Von der Kammer; “ Bütün metoddaki en önemli nokta, doğal sınırın altındaki bir konsantrasyonda, düzenlenmiş bir nanoparçacığı ölçme olasılığı; yani 10.000 nanoparçacık ve 1 düzenlenmiş nanoparçacık olsa dahi yöntem yine de bunu gösteriyor.” şeklinde açıkladı.
Doğadaki iz elementlerin analizi konusunda uzman olan, Aberdeen Üniversitesi’nden Jorg Feldmann çalışmadan etkilendiğini şu şekilde belirtti; “bu teknik karar verici insanlar ve regülatörler için acil bir ihtiyaçtı.” Feldmann sözlerine şu şekilde devam etti, “bu, gelecekte mikroskopiye dayanmayan yüksek verimli metodlar geliştirilebileceğine dair ilk bulgu. ICP-TOF-MS bunu başarmak için kilit nokta.”
Ekip tekniği geliştirip diğer inorganik düzenlenmiş nanoparçacıklara (TiO₂ gibi) uygulayarak onları doğal yolla oluşan benzerlerinden ayırt etmeyi umuyor. Eğer bu gerçekleşirse çevresel izlemede, gelecekteki düzenlemelerin desteklenmesi için vazgeçilmez bir alet olacak.
Kaynak : chemistryworld.com
