Mikroplastika sjaji da bi se videlo šta radi u telu

Mikroplastika i nanoplastika su sad prisutne svugde na Zemlji, od okeanskih dubina do poljoprivrednog zemljišta, pa čak i unutar ljudskog tela.

Ipak, naučnici i dalje pokušavaju da shvate šta ove čestice zapravo rade kad uđu u žive organizme. Nova studija predlaže strategiju na bazi fluorescencije koja bi omogućila praćenje mikroplastike u realnom vremenu dok se kreće, transformiše i razgrađuje unutar bioloških sistema.

Preporučujemo

Novi dizajn plastike koja svetli u mraku mogao bi omogućiti naučnicima da prvi put posmatraju kretanje mikroplastike kroz živa tela.

Sićušni fragmenti plastike poznati kao mikroplastika i nanoplastika šire se planetom. Pronađeni su u dubokim okeanskim vodama, poljoprivrednim zemljištima, divljim životinjama, pa čak i unutar ljudskog tela. Uprkos širokom prisustvu, istraživači još ne razumeju potpuno šta se dešava nakon što ove čestice uđu u žive organizme.

Nova studija opisuje tehniku zasnovanu na fluorescenciji koja bi naučnicima mogla omogućiti nadgledanje mikroplastike u realnom vremenu dok se kreće kroz telo, hemijski menja i na kraju razgrađuje.

Svetska proizvodnja plastike sad premašuje 460 miliona tona godišnje. Svake godine se milioni tona mikroskopskih čestica plastike izbacuju u životnu sredinu. Naučnici su identifikovali ove čestice u morskim životinjama, pticama i ljudskim tkivima, uključujući krv, jetru, pa čak i uzorke mozga.

Laboratorijski eksperimenti sugerišu da izloženost može biti povezana sa zapaljenjem, oštećenjem organa i razvojnim problemima. Ipak, još uvek postoji kritična praznina u znanju o tome kako se ove čestice ponašaju u živim sistemima.

„Većina sadašnjih metoda daje nam samo trenutni snimak. Možemo izmeriti koliko je čestica prisutno u tkivu, ali ne možemo direktno posmatrati kako putuju, kako se akumuliraju, transformišu ili razgrađuju unutar živih organizama“, kažu autori studije.

Uobičajena sredstva za detekciju, kao što su infracrvena spektroskopija i masena spektrometrija, zahtevaju od naučnika da unište uzorke tkiva kako bi ih analizirali. Ovaj pristup sprečava istraživače da posmatraju kako se čestice ponašaju tokom vremena.

Snimanje na bazi fluorescencije nudi moguće rešenje, ali se trenutne tehnike označavanja često suočavaju sa problemima kao što su slabljenje signala, gubljenje boja ili smanjeni sjaj u složenim biološkim okruženjima.

Radi prevazilaženja ovih ograničenja, istraživači su dizajnirali strategiju kontrolisane sinteze fluorescentnog monomera. Umesto oblaganja plastičnih čestica fluorescentnom bojom, ugradili su komponente koje emituju svetlost direktno u molekularnu strukturu plastike. Ova metoda koristi emisione materijale indukovane agregacijom, koji intenzivnije svetle kad su grupisani. To pomaže u održavanju stabilnog signala i smanjuje gubitak sjaja tokom snimanja.

Pomožu ove tehnike straživači mogu fino podesiti sjaj čestica, boju emitovane svetlosti, veličinu i oblik. Pošto je fluorescentni materijal ravnomerno raspoređen u svakoj čestici, i čitava plastika i manji fragmenti nastali razgradnjom ostaju vidljivi. Ta sposobnost omogućava praćenje potpunog životnog ciklusa mikroplastike, od unosa i unutrašnjeg transporta do transformacije i finalne razgradnje.

Strategija se ispituje eksperimentalno, ali je zasnovana na utvrđenim principima iz hemije polimera i biokompatibilnog fluorescentnog snimanja. Istraživači kažu da bi ovaj pristup mogao postati važan alat za proučavanje interakcije mikroplastike sa ćelijama, tkivima i organima.

„Razjašnjavanje procesa transporta i transformacije mikroplastike unutar organizama je ključno za procenu njihovih istinskih ekoloških i zdravstvenih rizika. Dinamičko praćenje će nam pomoći da odemo dalje od jednostavnih merenja izloženosti ka boljem razumevanju mehanizama toksičnosti“, kažu istraživači.

Dok se brige o zagađenju plastikom intenziviraju, instrumenti koji otkrivaju kako se mikroplastika ponaša unutar živih sistema mogu igrati ključnu ulogu u poboljšanju procena rizika i usmeravanju budućih ekoloških propisa.

(Telegraf Nauka/Science Daily)