Los microplásticos brillantes podrían revelar su ruta tóxica
Una nueva estrategia podría ayudar a los investigadores a rastrear los microplásticos y nanoplásticos dentro de los organismos vivos, lo que permitiría subsanar una importante laguna en la comprensión de cómo se mueven, transforman y causan daño estas partículas.
La contaminación por plástico se ha convertido en una característica distintiva del planeta moderno. Las partículas flotan en los océanos, se depositan en suelos agrícolas, circulan en el aire interior y se acumulan en la fauna silvestre. Diversos estudios también han reportado concentraciones mensurables en sangre, tejido hepático y cerebro humanos.
Pero una vez que estas partículas entran en un cuerpo vivo, se vuelven cada vez más difíciles de rastrear. Un nuevo artículo describe un método para incrustar señales fluorescentes directamente en partículas de plástico, lo que permite a los científicos rastrear su movimiento y transformación en tiempo real.
La producción mundial de plástico supera ahora los 460 millones de toneladas cada año, con más de 10 millones de toneladas de micro y nanoplásticos entrando al medio ambiente anualmente, según el trabajo publicado en New Contaminants.
Los microplásticos son difíciles de rastrear
Estudios de campo han documentado la exposición entre mamíferos marinos, aves y humanos, y experimentos de laboratorio han vinculado estas partículas con estrés oxidativo, inflamación, alteración del desarrollo y riesgo cardiovascular.
Sin embargo, la mayor parte de la investigación toxicológica aún se basa en correlacionar la dosis con el resultado, y el recorrido interno de la partícula (su transporte, fragmentación, acumulación y eliminación) sigue en gran medida sin resolverse.
Las herramientas analíticas actuales pueden proporcionar una identificación química detallada, pero su resolución espacial y temporal es limitada. Técnicas como la espectroscopia Raman, la microscopía infrarroja por transformada de Fourier y la espectrometría de masas se basan en la digestión o el seccionamiento de tejidos, lo que proporciona solo una instantánea que, por lo general, no logra explicar de forma exhaustiva cómo se mueven o transforman las partículas en los sistemas vivos.
Incorporando fluorescencia al plástico
El artículo propone una estrategia alternativa: incorporar la fluorescencia directamente en la estructura molecular de microplásticos y nanoplásticos. En lugar de recubrir partículas con colorantes, que pueden desprenderse o perder intensidad en entornos biológicos, los autores describen la síntesis de plásticos a partir de monómeros especialmente diseñados con propiedades de emisión inducida por agregación (AIE).
A diferencia de los tintes fluorescentes convencionales, que suelen atenuarse al agruparse, los materiales AIE se vuelven más brillantes al agregarse. Esta característica los hace especialmente adecuados para obtener imágenes de partículas que se acumulan en órganos como el hígado o los intestinos, donde la estabilidad de la señal suele ser un desafío.
Al polimerizar partículas con componentes fluorescentes incorporados, los investigadores podrían producir microplásticos y nanoplásticos con una luminiscencia estable y uniformemente distribuida. La fluorescencia persistiría incluso al fragmentarse las partículas, lo que permitiría la visualización continua desde la ingestión hasta el transporte y la posible degradación.
Este enfoque también permite ajustar la longitud de onda y la intensidad de la emisión, lo que puede favorecer la obtención de imágenes de tejidos más profundos y el etiquetado multicolor de diferentes tipos de partículas.
De la detección al mecanismo
Los autores señalan que el método aún se encuentra en fase de validación experimental sistemática. Sin embargo, se basa en principios consolidados de la química de polímeros y la imagenología de fluorescencia, lo que sugiere su viabilidad técnica.
La investigación sobre microplásticos se ha centrado principalmente en documentar dónde se encuentran las partículas. Esclarecer cómo se comportan dentro de los sistemas vivos puede resultar igualmente importante. Si los científicos pueden observar directamente su movimiento y transformación, podrían comprender mejor por qué ciertas exposiciones se asocian con daños biológicos.