研究人员给电子垃圾塑料赋予了新的生命

   2023-06-05 https://www.dalvwang.com/爱发布1420
核心提示:由于电子垃圾的复杂成分和有害添加剂,它们很少被回收,但是新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们为它们开发了一种新的

由于电子垃圾的复杂成分和有害添加剂,它们很少被回收,但是新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们为它们开发了一种新的用途——通过重新利用它们作为塑料的替代品,用于实验室细胞培养容器,如培养皿。

南洋理工大学新加坡分校- cea循环经济研究联盟(稀缺)的团队在进行实验室实验之前,对电子废塑料进行了重新利用,只对它们进行了消毒。

该团队发现,在从废弃的计算机部件中清除的塑料中,植入的人类干细胞中,超过95%的细胞在一周后仍保持健康,这一结果与在传统细胞培养板上生长的细胞相当。

科学杂志《总环境科学》(Science of the 丁丁越狱Total Environment)在网上发表的一项研究中描述了这些发现,表明了电子废塑料的一种潜在的新的可持续利用方式。在全球每年产生的5000万吨电子垃圾中,电子废塑料约占20%。

南洋理工大学研究小组表示,将它们用于实验室的细胞培养,不仅可以从电子废塑料中回收最大价值,还有助于减少生物医学研究产生的塑料垃圾数量。2015年的一项研究估计,全球每年产生550万吨与实验室相关的塑料垃圾,包括细胞培养皿。

这些新发现建立在南洋理工大学同一团队2020年领导的一项研究的基础上,该研究调查了电子废塑牛牛天龙 料对六种不同人类细胞类型的影响,发现尽管电子废塑料中发现了有害元素,但细胞生长健康。这些发现启发了研究团队对电子垃圾塑料废料进行回收利用,并在先进的细胞培养应用中进行试验。

南洋理工大学材料科学与工程学院和生物科学学院的助理教授Dalton Tay领导了这项跨学科的研究,他说:“电子废塑料含有危险成分,如果不妥善处理,可能会被释放到环境中。有趣的是,我们通过研究发现,某些电子废塑料可以成功地维持细胞生长,使它们成为今天实验室中使用的细胞培养塑料的潜在替代品。”

“将它们重新利用,而不是回收利用,能够立即延长电子废塑料的寿命,并将环境污染降至最低。”我们的方法符合零废物层次框架,通过材料科学和工程创新,优先考虑再利用选项。”

新加坡塑料回收协会理事、卓越塑料回收中心主席Seeram Ramakrishna教授提供了一个独立的观点,他说:“由于塑料是我们生产和物流过程中的关键组成部分,我们迫切需要可持续的塑料垃圾解决方案,以减轻其对环境和社会成本的影响。戴教授和他的团队提出的回收电子废塑料的创意等创新解决方案,可以解决新加坡和世界各地普遍存在的废塑料问题,推动我们走向塑料循环。”

南洋理工大学的科学家们将废物转化为财富的研究符合南洋理工大学2025年的愿景和大学的可持续发展宣言,该宣言旨在开发可持续的解决方案,以应对人类面临的一些紧迫的重大挑战。

电子废塑料促进健康细胞生长

在这项研究中,南洋理工大学的团队使用的塑料是从当地的垃圾回收设施收集的电子垃圾中回收的。我们选择了三种电子废塑料,因为它们不同的表面特征——从液晶显示器中获得的键盘按钮和扩散板具有相对平坦和光滑的表面,而棱镜板(也在液晶显示器中发现)具有高度对齐的脊。

为了测试使用电子废塑料进行细胞培养的可行性,南洋理工大学的研究小组将干细胞植入1.1厘米宽的无菌电子废塑料圆形圆盘上。

一周后,科学家们发现,在电子塑料上生长的活的、健康的干细胞有95%被保留了下来——这一结果与在商业可用的聚苯乙烯细胞培养板上生长的干细胞的实验控制结果相当。

在电子垃圾塑料上生长的干细胞也保留了它们的分化能力——在这一过程中,干细胞成为具有更特定功能的特定细胞,如血细胞、脑细胞、心肌细胞或骨细胞。

电子废塑料的表面特征影响干细胞的生长

干细胞可以在体内或实验室的适当条件下进行分化。在实验室中,促进这一过程的一种方法是添加一种介质,将干细胞“推向”某个方向。

为了研究电子废弃塑料对干细胞分化的影响,南洋理工大学研究组在电子废弃塑料和聚苯乙烯细胞培养板上分别添加了等量的两种培养基。一种诱导干细胞发育成脂肪细胞,另一种诱导干细胞发育成骨细胞。

两周后,在电子废塑料上培养的干细胞成功分化的比例高于在传统聚苯乙烯细胞培养板上培养的干细胞。

科学家们还发现,培养在键盘塑料和扩散板上的干细胞更有可能发育成骨细胞,而培养在棱柱板上的干细胞更有可能发育成脂肪细胞。

助理教授Tay说:“在组织工程中,我们使用先进的技术来改造表面,并研究它们如何影响干细胞分化。现在,我们已经证明,电子废塑料是这种微结构的现成来源,使我们能够进一步研究如何指导干细胞的发展——再生医学的“圣杯”,以及最近的实验室培育的肉。我们可以从这些电子废塑料中学习到重要的生物材料和支架设计规则和教训。”

展望未来,南洋理工大学团队的目标是进一步开发资源有效的再制造过程,以升级回收电子废塑料,这将支持其他高价值的生物技术应用。

这组科学家说,这将有助于促进研究中的可持续做法,以及该行业的废物转化为资源的创新解决方案。

这项研究是由新加坡国家研究基金会和国家环境署在关闭废物循环基金倡议下支持的。

电子设备“需要使用回收塑料

“实验室也应该减少塑料垃圾”,《自然》杂志,2015年12月23日

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引用:

施浦江、陈基、吴卓然、Jean-Christophe P. Gabriel、Madhavi Srinivasan、李钟民、Chor Yong Tay。电直接复用 Nic塑料碎片从电脑mo Nitor和键盘来指导干细胞的生长和分化。总环境科学,2021;151085 DOI: 10.1016/j.s itotenv.2021.151085史浦江,Wan Yan, Agnès Grandjean, Jong-Min Lee, Chor Yong Tay。原位细胞毒性电位的澄清 nic废塑料。光化层,2021;269: 128719 DOI: 10.1016/ j.a chemosphere.2020.128719

 
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