研究人員開發了一種微流體裝置，能夠直接從受污染的固體中萃取污染物。這一突破性技術消除了環境測試中對複雜過濾的需求。來自韓國化學技術研究院（KRICT）及忠南國立大學的聯合團隊在《ACS Sensors》期刊上發佈了他們的研究成果。由金周賢博士和柳在範教授領導的團隊，成功解決了分析化學中長期存在的難題。標準的水和食品測試在存在沙子、土壤或食品殘渣時，往往無法提供準確的結果。這些固體會降低測試的準確性，並在過濾過程中捕獲微量污染物。
目前的分析方法遵循一個僵化的多步驟工作流程，包括固體去除、萃取和分析。這一流程不僅增加了時間和成本，同時也降低了可靠性。這些限制在與公共健康密切相關的領域造成了重大挑戰，包括環境監測和飲用水安全。傳統方法依賴液-液萃取（LLE）來尋找有害污染物，這些過程需要大量溶劑，且難以實現自動化。雖然存在液-液微萃取（LLME）技術，但其實用性仍然有限，含有固體顆粒的樣本在萃取前仍需經過過濾步驟。
新開發的基於微流體的分析裝置使用了一種基於捕捉的設計，以繞過這些障礙。它在特定的微腔內限制了一小滴萃取液，同時樣本溶液則流經鄰近的微通道。這使得目標分析物可以進入萃取液，而固體顆粒則可順利通過。這一設計能夠實現快速且選擇性的質量轉移，無需受到顆粒的干擾。萃取後，研究人員只需取回這滴萃取液進行後續分析。
研究團隊將該裝置應用於全氟辛酸（PFOA）和藥物卡馬西平（CBZ）的測試。PFOA屬於當前面臨美國嚴格法規的PFAS類永恆化學物質。該裝置在五分鐘內檢測到PFOA信號。研究人員還從含沙漠的漿液中提取了CBZ，且無需任何預先過濾。他們使用高效液相色譜法（HPLC）清晰地識別出該化合物。結果顯示這一平台在保持高可靠性的同時，顯著減少了所需步驟，使其成為緊湊型自動監測系統的理想選擇。
這一系統可以處理通常會阻塞標準實驗室設備的複雜混合物。金博士認為，將多個預處理步驟整合為一個過程，將徹底改變現場分析的方式。KRICT總裁李永國也對這一發展表示讚賞，強調其對社會的益處。這項技術能提高環境和食品安全分析的可靠性，並直接影響公共健康。這一工程成就為更快的食品安全檢測提供了途徑，未來可能成為美國環境監測的主要工具。通過去除對重型實驗室設備的需求，該裝置將實驗室級的精確度直接帶到現場，確保公眾的水和食品供應更加安全。這一技術為我們日常環境中的隱形污染物提供了堅實的解決方案。該研究已發佈於《ACS Sensors》期刊。
