Bár jelenlétük vitathatatlan, a tudósok még mindig nem értik pontosan, mi történik ezekkel a részecskékkel, miután bejutnak az élő szervezetekbe. Egy új kutatás azonban áttörést hozhat: a tudósok olyan fluoreszcens technikát fejlesztettek ki, amely lehetővé teszi, hogy valós időben kövessék a mikroműanyagok útját, kémiai változásait és lebomlását a testben.

A műanyaggyártás ma már meghaladja az évi 460 millió tonnát, és ebből minden évben több millió tonna mikroszkopikus részecske kerül a környezetbe. Ezeket kimutatták már tengeri élőlényekben, madarakban, valamint emberi vér-, máj- és agymintákban is. Laboratóriumi vizsgálatok szerint a mikroműanyagok gyulladást, szervkárosodást és fejlődési problémákat okozhatnak — de az, hogy hogyan viselkednek a szervezetben, továbbra is nagyrészt ismeretlen.

A kutatás vezetője, Wenhong Fan: „A legtöbb jelenlegi módszer csak egy pillanatfelvételt ad. Meg tudjuk mérni, hány részecske van egy szövetben, de nem tudjuk közvetlenül megfigyelni, hogyan utaznak, halmozódnak fel, alakulnak át vagy bomlanak le az élő szervezetben.”

Miért nem működtek eddig a mikroműanyag‑követési módszerek?

A jelenlegi kimutatási technikák – például az infravörös spektroszkópia vagy a tömegspektrometria – csak úgy működnek, ha a kutatók megsemmisítik a szövetmintát, így lehetetlen nyomon követni a részecskék mozgását időben. A fluoreszcens jelölés ugyan ígéretes, de a festékek gyakran kifakulnak, kiszivárognak vagy elveszítik fényerejüket a biológiai környezetben.

A megoldás: világító mikroműanyagok a molekulák szintjén

A kutatócsoport ezért új stratégiát dolgozott ki, amelyet „fluoreszcens monomervezérelt szintézisnek” neveznek. Ahelyett, hogy festékkel bevonnák a műanyag részecskéket, a fénykibocsátó molekulákat közvetlenül a műanyag szerkezetébe építik be – olvasható a Science Daily. cikkében.

A módszer az úgynevezett aggregáció indukálta emisszió elvét használja: minél jobban összetapadnak a részecskék, annál erősebben világítanak. Ez stabilabb jelet ad, és megakadályozza a fényerő csökkenését.

A technika előnyei: szabályozható a részecskék fényereje, beállítható a kibocsátott fény színe, változtatható a méret és az alak, a részecskék lebomlás után is láthatók, mivel a fluoreszcens anyag egyenletesen oszlik el bennük.

Ez azt jelenti, hogy a kutatók a mikroműanyagok teljes életciklusát követhetik: a lenyeléstől a szervezeten belüli vándorláson át egészen a lebomlásig.

Mit árulhat el ez az egészségügyi kockázatokról?

A módszer még kísérleti fázisban van, de a polimerkémia és a biokompatibilis fluoreszcencia területén már bevált elvekre épül. A kutatók szerint ez a technika kulcsfontosságú lehet annak megértésében, hogyan lépnek kölcsönhatásba a mikroműanyagok a sejtek, szövetek és szervek működésével.

„A mikroműanyagok szervezeten belüli szállítási és átalakulási folyamatainak tisztázása elengedhetetlen valódi ökológiai és egészségügyi kockázataik felméréséhez. A dinamikus követés segít túllépni az egyszerű expozíciós méréseken, és mélyebb megértést ad a toxicitási mechanizmusokról.”