Microplásticos: una nueva técnica para rastrear su comportamiento en el cuerpo

Los microplásticos y nanoplásticos se han dispersado por todo el planeta, encontrándose en las profundidades del océano, suelos agrícolas, vida silvestre e incluso en el cuerpo humano. A pesar de su presencia generalizada, los investigadores aún no comprenden completamente qué sucede con estas partículas una vez que ingresan a los organismos vivos. Un nuevo estudio presenta una técnica basada en fluorescencia que podría permitir a los científicos monitorear los microplásticos en tiempo real mientras se mueven, transforman y degradan dentro de los sistemas biológicos.

La producción de plástico a nivel mundial supera actualmente los 460 millones de toneladas por año. Cada año, millones de toneladas de partículas de plástico microscópicas se liberan al medio ambiente. Estas partículas han sido identificadas en animales marinos, aves y tejidos humanos, incluyendo sangre, hígado e incluso muestras de cerebro. Experimentos de laboratorio sugieren que la exposición a estos microplásticos puede estar vinculada a inflamación, daño a órganos y problemas de desarrollo. Sin embargo, persiste una brecha crítica en el conocimiento sobre cómo se comportan estas partículas una vez dentro de los sistemas vivos.

La autora principal del estudio, Wenhong Fan, expresó: "La mayoría de los métodos actuales solo nos proporcionan una instantánea en el tiempo. Podemos medir cuántas partículas están presentes en un tejido, pero no podemos observar directamente cómo viajan, se acumulan, transforman o se descomponen dentro de los organismos vivos".

Limitaciones de los métodos actuales de detección de microplásticos

Las herramientas de detección comunes, como la espectroscopia infrarroja y la espectrometría de masas, requieren que los científicos destruyan muestras de tejido para analizarlas. Este enfoque impide que los investigadores observen cómo se comportan las partículas a lo largo del tiempo. La imagen de fluorescencia ofrece una posible solución, pero las técnicas de etiquetado actuales enfrentan problemas como señales que se desvanecen, tintes que se filtran o disminución del brillo en entornos biológicos complejos.

Una nueva estrategia fluorescente para el seguimiento en tiempo real

Para abordar estas limitaciones, el equipo diseñó lo que llaman una estrategia de síntesis controlada por monómeros fluorescentes. En lugar de recubrir las partículas de plástico con un tinte fluorescente, incorporaron componentes emisores de luz directamente en la estructura molecular del plástico. Este método utiliza materiales de emisión inducida por agregación, que brillan más intensamente cuando se agrupan. Este diseño ayuda a mantener una señal estable y reduce la pérdida de brillo durante la imagen.

Con esta técnica, los investigadores pueden ajustar el brillo de las partículas, el color de la luz emitida, el tamaño y la forma. Dado que el material fluorescente se distribuye uniformemente en cada partícula, tanto los plásticos enteros como los fragmentos más pequeños creados a medida que se degradan permanecen visibles. Esta capacidad abre la puerta para rastrear el ciclo de vida completo de los microplásticos, desde la ingestión y el transporte interno hasta la transformación y la descomposición final.

Comprendiendo los riesgos para la salud y el medio ambiente

La estrategia aún se encuentra en fase experimental, pero se basa en principios establecidos de la química de polímeros y la imagen de fluorescencia biocompatible. Los investigadores afirman que este enfoque podría convertirse en una herramienta importante para estudiar cómo los microplásticos interactúan con células, tejidos y órganos. Fan concluyó: "Aclarar los procesos de transporte y transformación de los microplásticos dentro de los organismos es esencial para evaluar sus verdaderos riesgos ecológicos y para la salud. El seguimiento dinámico nos ayudará a avanzar más allá de las simples mediciones de exposición hacia una comprensión más profunda de los mecanismos de toxicidad". A medida que aumentan las preocupaciones sobre la contaminación por plásticos, las herramientas que revelan cómo se comportan los microplásticos dentro de los sistemas vivos pueden desempeñar un papel clave en la mejora de las evaluaciones de riesgo y en la orientación de futuras regulaciones ambientales.