人体微纳塑料检测可靠性评估框架:提升健康研究数据可信度的正交分析策略

《Environment & Health》:Communicating Confidence in the Reliability of Micro- and Nanoplastic Identification in Human Health Studies

【字体: 时间:2026年01月27日 来源:Environment & Health 6.3

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  本综述聚焦人体微纳塑料(MNP)检测的核心挑战,系统分析了当前分析技术(如振动显微光谱、热解-GC/MS)在复杂生物基质中应用的局限性。作者创新性提出基于正交分析技术组合的置信度评估框架(图1),通过将技术按特异性分级(A-C类)并建立分层置信矩阵(表1),为实现"明确鉴定"级数据可靠性提供标准化路径。该框架强调透明化报告原始数据与方法学不确定性,对推动健康风险评估标准化具有重要指导意义。

  
人体微纳塑料检测的置信度沟通挑战与解决方案
准确量化人体内微塑料和纳米塑料暴露水平是评估健康风险的前提,但当前检测技术面临灵敏度不足、基质干扰、污染风险等核心难题。振动显微光谱技术(如傅里叶变换红外光谱FTIR、拉曼光谱)虽广泛应用,却受限于复杂生物样本中光谱特征重叠、自体荧光干扰、亚微米粒子信号弱等问题。热解-气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)虽能无视粒径进行化学指纹识别,但生物基质热解产物与塑料特征峰重叠可能导致假阳性。
正交分析技术组合提升检测置信度
借鉴法医学和药学分析理念,采用原理互补的正交技术组合可有效克服单一方法局限性。作者将现有技术按特异性划分为三类:A类(高特异性联用技术)、B类(中等特异性技术)、C类(基础形态学技术)。通过至少两类A类技术与一类附加正交技术的组合应用(如显微红外+拉曼映射+形态学分析),可实现对单个塑料粒子的化学组成、形态特征及物理化学性质的多维度验证。
分层置信度框架的构建与应用
研究提出四级置信度标准:
  1. 1.
    明确鉴定级:需通过两类正交A类技术+一类附加技术对单粒子进行综合分析,并公开原始数据
  2. 2.
    指示性鉴定级:一类A类技术+两类附加技术对粒子群进行分析
  3. 3.
    推定级:两类正交B类技术提供化学组成与形态学证据
  4. 4.
    基础级:仅通过形态学技术确认粒子存在
    该框架特别强调实验空白对照、标准物质使用、原始数据透明化等质控环节的必要性。
技术局限性与未来发展方向
当前技术对<10μm尤其是<1μm纳米塑料的鉴定仍难以达到"明确鉴定"标准。振动光谱的谱图匹配算法受数据库局限性和基质干扰影响,热解-GC/MS无法保留粒子形态信息。需建立适用于生物基质的标准参考物质,开发同位素标记内标法,并通过环形试验验证方法重现性。
标准化实践与跨学科协作倡议
呼吁成立国际跨学科工作组,制定人体微纳塑料检测的最佳实践规范。建议期刊编辑、评审专家采用置信度框架作为论文评审标准,要求研究者明确报告技术组合的局限性、不确定性及置信等级。强调"检测到"不等于"存在危害"的科学沟通原则,避免媒体过度解读未经验证的数据。
核心信息总结
  • 人体微纳塑料暴露评估需要更高标准的方法学可靠性
  • 正交技术组合可显著提升检测结果可信度
  • 提出的置信度框架为数据质量分级提供具体标准
  • 透明化报告和原始数据共享是科学完整性的基石
  • 跨学科协作对建立标准化生物监测体系至关重要
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