Сићушни пластични фрагменти познати као микропластика и нанопластика проширили су се широм планете. Пронађени су у дубоким океанским водама, пољопривредним земљиштима, дивљим животињама, па чак и унутар људског тела. Упркос њиховом широком присуству, истраживачи још увек не разумеју у потпуности шта се дешава након што ове честице уђу у живе организме. Нова студија описује технику засновану на флуоресценцији која би могла омогућити научницима да прате микропластику у реалном времену док се креће кроз тело, хемијски се мења и на крају се распада.
Производња пластике широм света сада премашује 460 милиона тона годишње. Сваке године се милиони тона микроскопских пластичних честица испуштају у животну средину. Научници су идентификовали ове честице у морским животињама, птицама и људским ткивима, укључујући узорке крви, јетре, па чак и мозга. Лабораторијски експерименти сугеришу да изложеност може бити повезана са упалом, оштећењем органа и развојним проблемима. Чак и тако, остаје критичан јаз у знању о томе како се ове честице понашају једном у живим системима.
„Најсавременије методе нам дају само снимак на време“, рекао је одговарајући аутор Венхонг Фан. „Можемо да измеримо колико је честица присутно у ткиву, али не можемо директно да посматрамо како путују, акумулирају, трансформишу или се разграђују унутар живих организама.“
Границе тренутних метода детекције микропластике
Уобичајени алати за детекцију као што су инфрацрвена спектроскопија и масена спектрометрија захтевају од научника да униште узорке ткива како би их анализирали. Овај приступ спречава истраживаче да посматрају како се честице понашају током времена. Флуоресцентно снимање нуди могуће решење, али тренутне технике обележавања често се суочавају са проблемима као што су бледи сигнали, цурење боја или смањена осветљеност у сложеним биолошким окружењима.
Нова флуоресцентна стратегија за праћење у реалном времену
Да би решио ова ограничења, тим је дизајнирао оно што називају стратегијом синтезе контролисане флуоресцентним мономером. Уместо да облажу пластичне честице флуоресцентном бојом, они су уградили компоненте које емитују светлост директно у молекуларну структуру пластике. Метода користи емисионе материјале изазване агрегацијом, који интензивније сијају када се групишу. Овај дизајн помаже у одржавању стабилног сигнала и смањује губитак осветљености током снимања.
Овом техником, истраживачи могу фино подесити осветљеност честица, боју емитоване светлости, величину и облик. Пошто је флуоресцентни материјал равномерно распоређен по свакој честици, и цела пластика и мањи фрагменти који настају како се разграђују остају видљиви. Та способност отвара врата праћењу пуног животног циклуса микропластике, од гутања и унутрашњег транспорта до трансформације и коначног распада.
Разумевање ризика по здравље и животну средину
Стратегија се још увек експериментално тестира, али је заснована на утврђеним принципима из хемије полимера и биокомпатибилног флуоресцентног снимања. Истраживачи кажу да би приступ могао постати важан алат за проучавање начина на који микропластика комуницира са ћелијама, ткивима и органима.
„Разјашњавање процеса транспорта и трансформације микропластике унутар организама је од суштинског значаја за процену њихових правих еколошких и здравствених ризика“, рекао је Фан. „Динамичко праћење ће нам помоћи да пређемо са једноставних мерења изложености ка дубљем разумевању механизама токсичности.“
Како се појачавају забринутости око загађења пластиком, алати који откривају како се микропластика понаша у живим системима могу играти кључну улогу у побољшању процене ризика и усмеравању будућих еколошких прописа.
