La percentuale di sostanze nocive nel particolato è molto più alta di quanto si pensi
Misurato dall'aria in tempo reale
Le persone che respirano aria contaminata per anni corrono un rischio maggiore di sviluppare numerose malattie. Si pensa che ciò sia dovuto ai componenti altamente reattivi del particolato, che influenzano i processi biologici dell'organismo. Tuttavia, i ricercatori dell'Università di Basilea hanno ora dimostrato che proprio questi componenti scompaiono nel giro di poche ore e che quindi le misurazioni precedenti sottostimano completamente le quantità in cui sono presenti.
Dai problemi respiratori cronici alle malattie cardiovascolari, al diabete e alla demenza, i danni alla salute causati dall'inquinamento atmosferico da particolato sono ampi e gravi. L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) stima che oltre sei milioni di morti all'anno siano causati da una maggiore esposizione al particolato. La composizione chimica di queste minuscole particelle presenti nell'aria, provenienti da un'ampia gamma di fonti sia antropiche che naturali, è molto complessa. Quali siano le particelle che scatenano reazioni e malattie a lungo termine nell'organismo è oggetto di un'intensa attività di ricerca.
Questa ricerca si concentra su componenti particolarmente reattivi, noti agli esperti come radicali dell'ossigeno o specie reattive dell'ossigeno. Questi composti possono ossidare le biomolecole all'interno e sulla superficie delle cellule del tratto respiratorio, danneggiandole e innescando a loro volta risposte infiammatorie che hanno un impatto sull'intero organismo.
In precedenza gli esperti raccoglievano la particolare materia su filtri e analizzavano le particelle con un ritardo di giorni o settimane. "Poiché questi radicali contenenti ossigeno reagiscono così rapidamente con altre molecole, dovrebbero essere misurati senza ritardi", spiega il professor Markus Kalberer, scienziato atmosferico, spiegando l'idea alla base dello studio che lui e il suo team hanno recentemente pubblicato su Science Advances.
Misurati dall'aria in tempo reale
Il team del Dipartimento di Scienze Ambientali ha sviluppato un nuovo metodo per misurare il particolato in pochi secondi. Si tratta di raccogliere le particelle direttamente dall'aria in un liquido, dove entrano in contatto con varie sostanze chimiche. All'interno di questa soluzione, i radicali dell'ossigeno reagiscono e producono segnali di fluorescenza quantificabili.
Le misurazioni effettuate con il nuovo metodo rivelano che dal 60% al 99% dei radicali dell'ossigeno scompaiono in pochi minuti o ore. Le precedenti analisi del particolato basate sulla deposizione di filtri fornivano quindi un'immagine distorta. "Tuttavia, poiché l'errore di misurazione nel caso di analisi ritardate non è costante, non è possibile estrapolare dalle precedenti analisi basate su filtri", afferma Kalberer. La percentuale reale di sostanze nocive nel particolato è, a suo avviso, molto più alta di quanto ipotizzato in precedenza".
Secondo il ricercatore atmosferico, la sfida principale del nuovo metodo è stata quella di sviluppare uno strumento di misura che effettuasse analisi chimiche in modo autonomo e continuo in condizioni stabili non solo in laboratorio ma anche durante le misurazioni sul campo in un'ampia gamma di luoghi.
Risposte infiammatorie diverse e più forti
Inoltre, ulteriori analisi di laboratorio con cellule epiteliali dei polmoni hanno dimostrato che, in particolare, i componenti a vita breve e altamente reattivi del particolato hanno un effetto diverso da quello delle particelle analizzate con le precedenti misurazioni ritardate. I componenti reattivi a vita breve delle particelle innescano risposte infiammatorie diverse e più forti.
In una fase successiva, lo strumento di misurazione sarà ulteriormente sviluppato per ottenere una visione più approfondita della composizione e degli effetti del particolato. Kalberer spiega che: "Se riusciremo a misurare la percentuale di componenti altamente reattivi e dannosi in modo più preciso e affidabile, sarà anche possibile adottare misure di protezione migliori".
Nota: questo articolo è stato tradotto utilizzando un sistema informatico senza intervento umano. LUMITOS offre queste traduzioni automatiche per presentare una gamma più ampia di notizie attuali. Poiché questo articolo è stato tradotto con traduzione automatica, è possibile che contenga errori di vocabolario, sintassi o grammatica. L'articolo originale in Inglese può essere trovato qui.
Pubblicazione originale
Steven J. Campbell, Battist Utinger, Alexandre Barth, Zaira Leni, Zhi-Hui Zhang, Julian Resch, Kangwei Li, Sarah S. Steimer, Catherine Banach, Benjamin ... Chiara Giorio, Zongbo Shi, Roy M. Harrison, David C. Green, Frank J. Kelly, Yinon Rudich, Suzanne E. Paulson, Olli Sippula, Ralf Zimmermann, Marianne Geiser, Markus Kalberer; "Short-lived reactive components substantially contribute to particulate matter oxidative potential"; Science Advances, Volume 11
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