De som andas förorenad luft i åratal löper ökad risk för en mängd olika sjukdomar. Mycket reaktiva komponenter i partiklar misstänks förändra processer i kroppen. Forskare vid universitetet i Basel har dock nu visat att just dessa komponenter avdunstar inom några timmar, så tidigare mätningar har helt underskattat deras nivåer.
Kroniska luftvägsproblem, hjärt-kärlsjukdomar och till och med diabetes och demens: de hälsoskador som orsakas av partikelföroreningar är mångsidiga och allvarliga. Världshälsoorganisationen (WHO) uppskattar att över sex miljoner dödsfall orsakas av ökad exponering för partiklar varje år . Den kemiska sammansättningen av dessa små luftburna partiklar, som härrör från både konstgjorda och naturliga källor, är ännu mer varierande. Vilka partiklar som utlöser vilka reaktioner i kroppen och, på lång sikt, vilka sjukdomar, är föremål för intensiv forskning.
Fokus ligger på särskilt reaktiva komponenter, kända i vetenskapliga kretsar som syreradikaler eller "reaktiva syreradikaler". Dessa kan reagera med biomolekyler på och i celler i luftvägarna – experter kallar detta för "oxidation" – och därigenom skada dem, vilket i sin tur kan utlösa inflammatoriska reaktioner och ha effekter i hela kroppen.
Fram tills nu har forskare samlat in partiklar på filter och analyserat partiklarna med en fördröjning på dagar till veckor. "Eftersom dessa syreradikaler reagerar så snabbt med andra molekyler, skulle de behöva mätas utan dröjsmål", förklarar atmosfärsforskaren professor Dr. Markus Kalberer. Teamet från institutionen för miljövetenskaper har utvecklat en ny metod för att mäta partiklar på några sekunder. Partiklarna samlas in direkt från luften i en vätska. Där kommer de i kontakt med olika kemikalier. Syreradikerna reagerar i denna lösning och genererar kvantifierbara fluorescenssignaler.
Mätningar med den nya metoden visar att 60 till 99 procent av syreradikaler försvinner inom minuter eller timmar. Tidigare analyser av partiklar baserade på filteravlagringar har således gett en förvrängd bild. "Eftersom mätfelet i den fördröjda analysen inte är konstant kan det inte enkelt beräknas", säger Kalberer. Den verkliga andelen skadliga ämnen i partiklar är betydligt högre än vad som tidigare antagits.
Enligt Kalberer var utmaningen med den nya metoden främst att utveckla en mätanordning som autonomt och kontinuerligt utför kemiska analyser under stabila förhållanden, inte bara i laboratoriet utan även vid fältmätningar på en mängd olika platser.
Ytterligare laboratoriestudier med lungepitelceller gav också bevis för att de kortlivade, högreaktiva komponenterna i partiklar, i synnerhet, agerar annorlunda än de partiklar som analyserades med de tidigare fördröjda mätningarna. De kortlivade partiklarna utlöste andra och mer intensiva inflammatoriska reaktioner.
Nästa steg innebär att vidareutveckla mätanordningen för att få djupare insikter i partiklarnas sammansättning och effekter. ”Om vi mäter andelen högreaktiva, skadliga komponenter mer exakt och tillförlitligt kan vi också implementera bättre skyddsåtgärder”, säger Kalberer.
ursprungliga publikation
Steven J. Campbell et al. ”Kortlivade reaktiva komponenter bidrar väsentligt till partiklarnas oxidativa potential”. Science Advances (2025), doi: 10.1126/sciadv.adp8100
Läs också
Hamburgs stadsluft kraftigt förorenad med mikroplaster | Pugnalom
AR-baserad app visualiserar luftföroreningar för alla | Pugnalom
