穿戴式腕带可检测阻燃剂

林赛·麦考密克 是一名研究分析师.

化学与工程新闻&ZH)最近推出了 文章 简单的硅胶腕带,用于检测日常环境中的化学物质。这些可穿戴腕带由俄勒冈州立大学的研究人员开发,就像海绵一样,可以吸收空气,水和日常消费产品中的化学物质。 EDF看到了这项技术令人兴奋的希望,并且已经开始 使用这个工具 使无形的化学世界变得可见。

C&EN文章重点介绍了使用腕带表征阻燃剂暴露的两项新研究-前两项已发表的研究表明,腕带技术可以有效地用于此目的。

有充分的理由探索阻燃剂的暴露。 1975年的加利福尼亚易燃性标准导致向汽车内添加了阻燃剂 亿万 美国的泡沫产品,包括沙发和泡沫婴儿产品。随着家具和其他产品的老化和损坏,阻燃剂被释放到周围的空气中并沉积在我们家中的灰尘中。来自的证据 疾病预防控制中心的国家生物监测计划 证明 99% 被测试的人体内含有多溴联苯醚(PBDE)阻燃剂,并且 其他研究 表明儿童比成年人更容易接触到阻燃剂。

在2000年代中期,某些多溴二苯醚(五溴联苯醚和八溴联苯醚) 自愿淘汰亲 归纳法 在美国,由于对健康影响的担忧,例如对儿童的不良认知影响和对环​​境的持续影响。出现了一套新的阻燃剂作为替代品,包括有机磷酸酯阻燃剂(OPFR)和新型溴化阻燃剂(BFR)。

尽管对许多这类替代阻燃剂的毒性了解甚少,但新兴研究将这些化学物质与健康影响联系起来,例如 神经毒性激素破坏 以及 坚持不懈环境。目前,疾病预防控制中心的生物监测计划仅检查人体接触多溴二苯醚阻燃剂的情况,但其他研究正在各地检测替代的阻燃剂。 屋尘, 废水, 母乳, 乃至 海洋生物.

腕带可以检测40多种不同的阻燃剂,包括多溴二苯醚和一些替代的阻燃剂。 C中的两项研究&EN文章让儿童和成人佩戴腕带,以探索阻燃剂暴露和腕带技术的性能。让我们看看他们发现了什么。

 

孩子戴腕带

在里面 第一次学习俄勒冈州立大学的研究人员使用腕带研究了阻燃剂对儿童的接触,并表征了儿童佩戴腕带的经历。  俄勒冈州立大学

七十二名学龄前儿童戴着腕带一周。研究发现,在儿童环境中,总共有20种阻燃剂,包括14种多溴二苯醚,4种OPFR和2种BFR-OPFR的浓度通常高于PBDE和BFR。

俄勒冈州立大学的研究人员认为,在这项研究中检测到的较高浓度的OPFRs可能反映了美国市场上从多溴二苯醚转向这些替代阻燃剂的转变。但是,他们还警告不要直接比较检测到的不同阻燃剂的浓度,因为每种化合物对有机硅腕带的亲和力不同。更简单地说,不能确切地得出结论,腕带中OPFR的浓度较高,这意味着儿童比PBDEs接触到更高水平的OPFR。

该研究还探讨了哪些因素可能导致个人对多溴二苯醚和OPFR的暴露更高。突出三个因素:房屋的年龄,吸尘的频率和社会人口统计学因素。

房屋年龄

与2005年以后建造的房屋相比,2005年之前建造的房屋的儿童腕带中的PBDE阻燃剂含量较高,而OPFR则相反。这些发现可能反映出在这段时间内逐步淘汰了多溴二苯醚,并转向了替代阻燃剂,但还需要进行更多的研究。

吸尘频率

与普遍认为抽真空可确保室内空气更清洁的看法相反,该研究发现,总的PBDE和OPFR阻燃剂水平 更高 在经常发生吸尘的家庭中儿童的腕带中(>每月6次)。研究人员推测,真空吸尘过程中产生的物理搅动和热量会使阻燃剂从室内灰尘挥发到空气中,从而使这些化合物吸入并被腕带吸收。 一些专家但是,建议特别使用HEPA过滤器真空吸尘,以减少含阻燃剂的粉尘。这项研究没有区分使用HEPA过滤吸尘器的家庭与使用标准吸尘器的家庭。

社会人口因素

最后,研究人员计算出一个“家庭背景得分”,该得分综合了父母的教育和就业状况,家庭收入以及家庭学习环境。生活在家庭背景得分较低的房屋中的儿童往往具有较高的阻燃剂含量,尤其是对于OPFR。这些结果为大量证据表明,我们社会中的弱势社区经常承受着 最重的负担 接触有害化学物质和污染。

那么,孩子们戴着腕带的票价如何?父母报告说,孩子戴腕带没什么问题。有些孩子甚至喜欢腕带,称其为“他们自己的个人科学手环”。

 

良好的接触估计

第二项研究 比较了腕带和擦手纸(一种用于测量阻燃剂暴露量的常用工具)的能力,以估算其中有多少阻燃剂实际上进入人体。

在这项研究中,四十名成年人戴着腕带,为期五天,研究人员最后用棉布擦手。在为期五天的研究期内,研究人员还分别在三天内收集了尿液样本。对于所测试的四种OPFR中的两种,研究人员发现这些阻燃剂的尿液含量与腕带和手巾检测到的含量之间存在相关性。对于这些化合物,腕带水平与尿液水平的相关性比手擦拭水平高。

这些结果提供了暗示性证据,表明腕带可能比手巾更准确地代表内部阻燃剂暴露。但是,需要更多的研究来复制具有更大样本量的这项研究。

研究人员建议,尽管擦手巾可以很好地估计接触受污染的表面最近的皮肤暴露量,但腕带可能更适合预测长期或平均暴露量以及吸入暴露量。除了整合几天的曝光量外,佩戴腕带还可以模拟日常的曝光情况。例如,在洗澡时戴上腕带可能会使腕带表面的某些化学物质被冲走,这与洗脸或洗手的效果相似。

但这并不是腕带模仿现实世界中暴露的唯一方法。根据腕带的开发者之一Kim Anderson博士的说法,腕带可能 模仿 人体吸收化学物质的方式。有机硅聚合物形成亲脂性结构,形成与人细胞中的孔类似的孔(直径约1 nm),从而使化学物质深深地吸收到聚合物中。换句话说,被腕带捕获的化学物质可能与实际上可以进入人体细胞的化学物质相似。

 

展望未来

法国电力公司致力于 新兴技术 有潜力帮助解决我们最严峻的环境挑战。正如这两项研究所说明的那样,简单且易于部署的腕带在帮助我们通过无创方式回答有关日常化学暴露的紧迫问题方面具有广阔的前景。

尽管这些都是小型研究,但研究结果提出了许多重要的研究重点,包括更好地了解婴儿,儿童,孕妇和低收入社区等脆弱人群中全套阻燃剂的差异暴露。

这可以通过扩大化学品中的化学物质和年龄范围来部分实现 疾病预防控制中心的国家生物监测计划 并通过将腕带等简单的曝光工具集成到更大的队列研究中。如此处讨论的两项研究所建议的那样,如果腕带继续提供平均的阻燃剂准确,非侵入性的测量方法,那么它们将成为越来越有用的研究和公民科学工具。

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