Les micro et nanoplastiques envahissent notre environnement et notre corps, mais une nouvelle technologie portable développée par des chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique permet enfin de les détecter rapidement et à faible coût. Un outil indispensable pour protéger notre santé et nos écosystèmes.
Les micro- et nanoplastiques sont partout : dans nos aliments, notre eau, et même dans l’air que nous respirons. De plus en plus de preuves montrent qu’ils se retrouvent aussi dans notre corps, des testicules jusqu’au cerveau. Face à cette menace invisible, une équipe de chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique a mis au point un outil portable et peu coûteux pour mesurer avec précision les plastiques libérés par des objets du quotidien, comme les gobelets jetables et les bouteilles d’eau.
Cette nouvelle technologie, détaillée dans la revue ACS Sensors, utilise un marquage fluorescent pour détecter les particules de plastique allant de 50 nanomètres à 10 microns — des tailles bien trop petites pour être vues à l’œil nu. Le dispositif, combiné à une application mobile, permet d’obtenir des résultats en quelques minutes seulement.
Une Menace Invisible
Les plastiques, en se dégradant, produisent des micro- et nanoplastiques qui représentent un danger significatif pour les systèmes alimentaires, les écosystèmes, et la santé humaine. Les nanoplastiques, en particulier, sont préoccupants en raison de leur capacité accrue à absorber des toxines et à pénétrer les barrières biologiques dans le corps humain.
« La dégradation des morceaux de plastique en microplastiques et nanoplastiques constitue une menace majeure pour les systèmes alimentaires, les écosystèmes, et la santé humaine, » explique le Dr Tianxi Yang, professeur assistant à la faculté des systèmes alimentaires et terrestres, qui a développé l’outil. « Cette nouvelle technique permet une détection rapide et peu coûteuse de ces plastiques, ce qui pourrait aider à protéger notre santé et nos écosystèmes. »
Une Technologie Innovante et Accessible
La détection des micro- et nanoplastiques nécessitait jusqu’à présent du personnel qualifié et des équipements coûteux. L’équipe du Dr Yang a voulu rendre cette détection plus rapide, plus accessible, et plus fiable. Ils ont créé une petite boîte biodégradable imprimée en 3D, contenant un microscope numérique sans fil, une lumière LED verte et un filtre d’excitation. Ce dispositif, couplé à un smartphone ou un autre appareil mobile, permet de révéler le nombre de particules de plastique dans un échantillon.
Pour mesurer les plastiques, ils ont personnalisé un logiciel MATLAB avec des algorithmes d’apprentissage automatique, combiné à un logiciel de capture d’images. Le résultat est un outil portable qui ne nécessite qu’un minuscule échantillon liquide — moins d’une goutte d’eau — pour faire briller les particules de plastique sous la lumière LED verte du microscope. Les résultats sont faciles à comprendre, que ce soit pour un technicien dans un laboratoire de transformation alimentaire ou pour une personne curieuse de savoir ce qui se cache dans son café du matin.
Des Résultats Alarmants
Pour leur étude, l’équipe du Dr Yang a testé des gobelets jetables en polystyrène. Ils ont rempli les gobelets avec 50 mL d’eau distillée bouillante et les ont laissés refroidir pendant 30 minutes. Les résultats ont montré que les gobelets libéraient des centaines de millions de particules de plastique de la taille d’un nanomètre, soit environ un centième de la largeur d’un cheveu humain.
« Une fois que le microscope dans la boîte capture l’image fluorescente, l’application associe la surface en pixels de l’image au nombre de plastiques, » explique Haoming (Peter) Yang, étudiant en master à la faculté des systèmes alimentaires et terrestres. « Le résultat indique si des plastiques sont présents et en quelle quantité. Chaque test ne coûte que 1,5 centime. »
Vers un Avenir Plus Sûr et Durable
Le dispositif est actuellement calibré pour mesurer le polystyrène, mais l’algorithme d’apprentissage automatique pourrait être ajusté pour mesurer différents types de plastiques, tels que le polyéthylène ou le polypropylène. Les chercheurs envisagent maintenant de commercialiser cet outil pour analyser les particules de plastique dans diverses applications du monde réel.
Les impacts à long terme de l’ingestion de plastiques par les boissons, les aliments, et même les particules plastiques aériennes font encore l’objet d’études, mais les résultats actuels sont préoccupants. « Pour réduire l’ingestion de plastiques, il est important de privilégier des alternatives aux produits plastiques à base de pétrole, comme le verre ou l’acier inoxydable pour les contenants alimentaires, » recommande le Dr Yang. « Le développement de matériaux d’emballage biodégradables est également crucial pour remplacer les plastiques traditionnels et progresser vers un monde plus durable. »
Vinz Kanté