Mientras que la amenaza que los microplásticos representan para la salud humana y ecológica se ha documentado ricamente y es bien conocida, los nanoplásticos, que son más pequeños que un micrómetro (1/50th El grosor de un cabello humano promedio) es mucho más reactivo, mucho más móvil y mucho más capaz de cruzar membranas biológicas. Sin embargo, debido a que son tan pequeños y móviles, los investigadores aún no tienen una comprensión precisa de cuán tóxicas son estas partículas. El primer paso para comprender la toxicología de los nanoplásticos es construir una herramienta confiable, eficiente y flexible que no solo pueda cuantificar su concentración en una muestra dada, sino también analizar qué plásticos específicos contiene esa muestra.
Un equipo internacional de científicos dirigido por la Universidad de Massachusetts Amherst anunciado recientemente en Agua de la naturaleza El desarrollo de una nueva herramienta, conocida como la configuración de OM-Sers, que puede hacer todas estas cosas y, además, puede usarse para detectar concentraciones nanoplásticas particulares y tipos de polímeros en muestras sólidas, como suelos, tejidos corporales y plantas.
El plástico es un material increíblemente duradero, que puede tomar hasta 500 años para descomponerse. A medida que las botellas de plástico, el embalaje y las piezas envejecen, las piezas de adolescentes se rompen. Estos microplásticos se han encontrado en cada rincón del mundo, desde la cima del Monte Everest hasta las profundidades de la trinchera de Mariana, y, según informes recientes, están en la sangre, el cerebro y el tejido cardíaco de muchos humanos.
Si eso no es lo suficientemente malo, cada microplástico individual podría descomponerse teóricamente en 1 billón de partículas nanoplásticas, lo que significa que hay un número literalmente incontable de nanoplásticos en nuestro agua, aire y suelos. Estos microplásticos representan un riesgo desconocido para el medio ambiente y para la salud humana, y están alterando los ecosistemas en todo el mundo.
«Debido a que los nanoplásticos son tan pequeños, tienen un área de superficie general mucho más alta y grupos funcionales que los microplásticos, lo que significa que más de ellos pueden concentrarse en el agua, los tejidos del suelo y el cuerpo», dice Baoshan Xing, profesor de la universidad distinguida de química ambiental y del suelo en la Escuela de Agricultura de Stockridge de Amhridst Umass y uno de los autores mayores del papel. «Viajan más fácilmente y pueden terminar en más lugares en el medio ambiente y en nuestros cuerpos. Y una vez en esos lugares, son más reactivos y los productos químicos y aditivos en ellos pueden filtrarse más fácilmente en su entorno».
Sin embargo, para que los toxicólogos comiencen a comprender cuán grave es la amenaza que plantean los nanoplásticos, primero deben poder contar cuántos nanoplásticos hay en una muestra y qué tipos específicos de plástico, cada uno de los cuales tiene una composición química diferente, están representados.
Xing, junto con sus autores co-senior, Jian Zhao y Xiaofeng Shi, profesores de la Universidad de Ocean de China, y su equipo desarrolló un método llamado «Manipulación óptica y dispersión de Raman mejorada en la superficie», UM-Sers, que involucra láseres, oro y agua. Es el método más rápido, más eficiente y confiable que se ha desarrollado para contar y analizar los nanoplásticos.
OM-SERS comienza con una pequeña muestra de agua, solo unos pocos mililitros, en los que Xing y Zhao colocan nanopartículas de oro. Luego disparan las nanopartículas de oro con un láser, y a medida que las nanopartículas de oro se calientan, atraen a los nanoplásticos que flotan libremente en la muestra.
Una vez que las diversas partículas nanoplásticas han acudido a la pila de oro, el equipo enjuague la muestra con agua pura, que elimina las sales o cualquier escombro no plástico, piense en partículas de hollín pequeñas y prevalentes o moléculas orgánicas disueltas naturales que podrían estar en el agua. «Lo que nos queda son las partículas de plástico recolectadas alrededor de un centro de oro», dice Zhao. «Luego podemos realizar un análisis muy, muy sensible en su lugar, sin mover la muestra, que nos dirá qué tipos de plásticos tenemos y en qué concentraciones».
Su método no solo puede funcionar con muestras pequeñas, sino que también se puede usar para analizar los nanoplásticos en otras matrices. «Probamos nuestro sistema OM-Sers en muestras recolectadas de un río, una granja de maricultura oceánica y una playa», dice Xing, «pero, una vez que las muestras se han procesado adecuadamente, podría funcionar para probar la concentración y los tipos de nanoplásticos en el suelo, los tejidos vegetales o nuestros propios cuerpos».
