非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測量系統(tǒng)—mIRage，得益于其500 nm空間分辨率、不因顆粒尺寸變化而發(fā)生散射且無需接觸測量等優(yōu)勢，有效解決了絕大多數(shù)環(huán)境微塑料樣品光譜顯微測試的問題。同時，設備可通過加載熒光系統(tǒng)實現(xiàn)熒光成像分析，加載拉曼系統(tǒng)進行同步、同位置、同時拉曼光譜分析。僅需一臺設備，即可在亞微米尺度分辨率下，同時獲得紅外光譜、拉曼光譜、顯微成像和熒光成像多種表征結果。

1. 基本無需樣品制備（如本案例中直接過濾即可上機）；

2. “光探針”無損、原位直接進行光譜和顯微分析；

3. 超高空間分辨率≤500 nm；

4. 同時、同位置、同分辨率下的紅外+拉曼同步表征，；

5. 測試系統(tǒng)可實現(xiàn)自動搜索和檢測粒子；

6. 可自動測量和定位化學ID。

7. 同時獲得光譜化學表征和光學顯微成像分析；

8. 可實現(xiàn)紅外吸收成像表征、高光譜成像表征、熒光成像表征；

QD中國科學實驗中心非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測量系統(tǒng)—mIRage樣機

作者使用0.9% NaCl（生理鹽水）流經(jīng)搭載的輸液系統(tǒng)后，采用孔徑0.2 μm、直徑25 mm氧化鋁濾收集樣本。隨后使用異丙醇沖洗濾膜，以去除可能存在的有機雜質及微量添加劑顆，然后對濾膜直接進行非接觸亞微米分辨紅外拉曼同步測量系統(tǒng)—mIRage上機分析。

靜脈輸液系統(tǒng)搭載及收集表征微塑料樣本流程圖

實驗通過基于光學光熱紅外技術（O-PTIR）的mIRage系統(tǒng)成功鑒定出靜脈輸液袋（聚丙烯，PP）、袋的針尖（聚二甲基硅氧烷，PDMS）、靜脈注射管的無菌尖刺和滴注室（聚苯乙烯，PS）、管材料（聚氯乙烯，PVC）以及與輸液泵相互作用的管道部分和靜脈插管的導管組件（PDMS）等不同部位的微塑料成分，結果如下圖所示。

圖中(i)mIRage系統(tǒng)生成的光學圖像，（ii）mIRage系統(tǒng)生成的可見光激光圖像，（iii）mIRage系統(tǒng)生成的MPs的O-PTIR圖像，（iv）mIRage系統(tǒng)生成的MPs的歸一化O-PTIR光譜。

此外，團隊還通過mIRage系統(tǒng)鑒定出大量來自樹脂添加劑和含有聚硅氧烷的微塑料，包括聚酰胺樹脂（PA1和PA2）、環(huán)氧樹脂（ER）和含聚硅氧烷的微塑料（PCP）。結合KDE計算方法和高斯分布函數(shù)計算模型，不僅評估出所測試到粒子個數(shù)、來源分布，還獲得了MPs估算的面積和直徑數(shù)據(jù)。下圖顯示了mIRage系統(tǒng)可進行10 μm尺度以下的微塑料直接光譜和顯微表征（下圖c、d）。