Southwest Research Institute (SwRI) שיתף פעולה עם הסוכנות להגנת הסביבה (EPA) כדי לאפיין את ההרכב הכימי של 81 חפצי בית נפוצים. החוקרים גם העריכו את הסיכון הפוטנציאלי למשתמשים.
חשיפה לכימיקלים עלולה לגרום להשפעות בריאותיות שליליות, על פי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן. בהתבסס על מחקרים קודמים לזיהוי כימיקלים במוצרי צריכה, SwRI ו-EPA ניתחו גם כיצד דוגמאות של גומי, פלסטיק, בגדים, ריפוד ובדים הגיבו לגורמים סביבתיים, כמו מכונית חמה או שחיקה.
המחקר, שפורסם ב- מדעי הסביבה וטכנולוגיה כתב העת, בוחן ארבע שנים של נתונים שנלכדו באמצעות כרומטוגרפיה מתקדמת, בדיקת חשודים, ניתוח לא ממוקד ושיטת הלמידה המכונה Highlight™ שפותחה על ידי SwRI. במקום לסנן דגימה כנגד תרכובות ידועות בודדות, שיטה זו מאפשרת למדענים לזהות, לאפיין ולהעריך ספרייה גדולה של כימיקלים באמצעות ניתוח סקר חשוד. השיטה זיהתה 88,795 מאפיינים כימיים ייחודיים ו-1,883 קבוצות תרכובות מ-13 קבוצות אנליטיות.
"הדגשה ממנפת אלגוריתמים של למידת מכונה להתאמת דפוסים מהירה, שהאיצה את זרימת העבודה", אמר ויליאם ווטסון, מהנדס מחקר בחטיבת המערכות החכמות של SwRI והמחבר הראשי של המחקר.
מטרה נוספת של המחקר הייתה לקדם את תחום האקספוזומיקה, אשר בוחן כיצד חיים שלמים של חשיפה כימית מהסביבה, תזונה, אורח חיים ומקורות אחרים משפיעה על בריאות האדם. אפיון כימיקלים בחפצי בית ומקורות חשיפה נפוצים עשוי לסייע במאמצי ניטור ביולוגי עתידיים.
מוצרי צריכה אינם מורכבים רק מכימיקל אחד. תחשוב על זה כשקית מעורבת של כימיקלים קשורים. רצינו לקבוע אם הכימיקלים בדגימות 'ניתנים לפליטה' או 'ניתנים לחילוץ' כדי להבין את הגודל והסבירות של חשיפה כימית אנושית".
ד"ר קריסטין פבלה, מדען צוות בחטיבת הכימיה וההנדסה הכימית של SwRI
SwRI חשפה דוגמאות של ביגוד, ריפוד, בדים, גומי ופלסטיק לשתי הגדרות חום שונות וחוזק ממס. החוקרים רצו לקבוע אם דגימות הבדיקה יפלטו אדים כימיים שעלולים להישאף בסביבה פנימית, כמו מכונית חמה, או אם הם שחוקים. המחקר בדק גם האם ניתן לחלץ כימיקלים כדי להבין טוב יותר את סיכוני החשיפה בעולם האמיתי, כגון כאשר ילד לועס פריט ביתי.
"יחד עם הסיוע לקדם את ההבנה שלנו לגבי הסיכון הנשקף לחשיפה כימית לציבור, מחקר זה גם מדגים את יכולתנו להשתמש בלמידת מכונה ובממצאי הדגשה כדי לנתח ולהבין בדיעבד מערכי נתונים ישנים יותר", אמר ווטסון.
באמצעות תוכנית חיזוי הרעילות של EPA, ToxCast, הצוות ביצע ניתוח ופרשנות נוספים כדי לחזות סיכון על סמך חשיפה אנושית ונתוני פעילות ביולוגית זמינים. מבין 88 הכימיקלים המאושרים שהיו ניתנים לחילוץ וגם לפליטה, ל-66 היו נתונים זמינים של ToxCast, ורוב נתוני הבדיקות במבחנה של ToxCast (92%, ממוצע של 441 מבחנים לכל כימיקל) לא הצביעו על פעילות תלויה בריכוז. לא היו נתונים זמינים עבור 22 הכימיקלים האחרים. עם זאת, בריכוז גבוה יותר, נוגד חמצון סינתטי BKF, שניתן להשתמש בו לייצוב פלסטיק וגומי, אכן הראה השפעות שליליות כאשר החשיפה הגיעה ל-42.3 מ"ג/ק"ג ליום. המחקר עשוי לסייע בקידום מודל סינון שיכול לחזות את פעילות הפליטה של חפצי בית.
