微塑料和纳米塑料 (MNP) 是尺寸小于 5 毫米的微小塑料颗粒。它们无处不在，从海洋深处到我们呼吸的空气 [1]，甚至存在于人体器官和组织中 [2]。如今，它们已引起人们的极大关注。然而，由于其体积小、性质复杂以及聚合物组成多样，MNP 的鉴定和定量分析是一项极具挑战性的任务 [3]。

专为MNPs检测定制的FLA系统

它基于 FLIM 入门套件，使用 445 nm 脉冲激光激发 MNP 样品。SPAD单光子探测器会随时间检测发射的光子，FLIM 数据采集卡会记录激光脉冲与荧光发射光子到达之间的时间延迟，从而重建 TCSPC 直方图。然后，我们的软件会使用相量分析将所得数据转换为相量指纹。值得注意的是，随着浓度降低，排列在同一条线上的同类型相量指纹会向原点移动。

FLIM LABS FLA系统的工作原理

我们的FLA系统成功检测了各种尺寸和浓度的聚苯乙烯（PS）颗粒——一种常见的日常塑料。它在检测未经改性的PS微米和纳米颗粒方面表现出卓越的灵敏度，这些颗粒是环境MNPs的典型代表。我们的FLA系统便于携带，为现场调查提供了一种极具前景的解决方案。该系统对PS MNPs的检测限低至0.01 mg/mL，在监测和评估MNP污染方面具有巨大的潜力。

各种 PS 粒子在 445 nm 激发下的 TCSPC 直方图及其相应的相量指纹

这项工作得到了意大利大学和研究部长 (MUR) 的支持，研究项目为“PON Ricerca e Innovazione”——Progetti DM 1062 del 10/08/2021。

[3] Cai, H., Xu, E. G., Du, F., Li, R., Liu, J., & Shi, H. (2021). Analysis of environmental nanoplastics: Progress and challenges. Chemical Engineering Journal, 410, 128208.

[4] Monteleone, A., Wenzel, F., Langhals, H., & Dietrich, D. (2021). New application for the identification and differentiation of microplastics based on fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM). Journal of Environmental Chemical Engineering, 9(1), 104769.

[5] Monteleone, A., Schary, W., Wenzel, F., Langhals, H., & Dietrich, D. R. (2021). Label-free identification and differentiation of different microplastics using phasor analysis of fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM)-generated data. Chemico-Biological Interactions, 342, 109466.

[6] Xiao, S., Filippini, A., Casadei, M., Caracciolo, G., Digiacomo, L., & Rossetta, A. (2024). Fast and portable fluorescence lifetime analysis for early warning detection of micro-and nanoplastics in water. Environmental Research, 244, 117936.