如何检测人体内的微塑料

由于塑料的广泛使用及不易降解（通常需要数百年的时间），塑料污染已是一个全球关注的问题，仅在 2020 年，就有 3.67 亿吨塑料被生产并使用^[1]。通常塑料不会被人体直接吸收，随着检测手段的进步，科学家发现生产过程中小于5毫米的微塑料，或者被热力、氧化、生物降解等过程分解成的微纳米塑料颗粒（Micro- and nano-plastic particles，MNPs）都会被生物体吸收。

MNPs已被证实存在于空气、食物、饮料和调味品中，可以通过饮食、呼吸和皮肤接触进入人体（图1）。目前已在人体器官及排泄物中发现了MNPs，如结肠切除标本^[1]、粪便^[2]、尿液^[3]、胎盘^[4]、唾液^[5]、痰液^[6]和血液^[7]、肺^[8]和大脑^[9]中也有报道，据估计，一个人每周可以通过各种途径消耗5克MNPs，沉积在肺内的MNPs会引起炎症及肺纤维化、在脑组织引起帕金森病、在胎盘引起女性不孕不育，而且MNPs也会影响男性生育能力。

图1. 人体吸收微塑料的途径。

近期人体内发现MNPs的报导及其与疾病之间的联系引起了科学界及医学界的广泛关注，而现阶段对MNPs的认知还是非常有限，这与我们对MNPs的检测手段的缺乏密切相关。本文总结了MNPs常见的检测手段，以便更好的了解MNPs的研究方法及与疾病之间的关联。

现阶段人体组织样本的MNPs检测方法主要有三类：显微镜（立体、光学、偏光、荧光、电子、红外），光谱（Raman，FTIR）,色谱与质谱结合（py-GC-MS，HPLC-MS/MS）。

显微镜用于识别微塑料的粒子大小和形状 - 肉眼可见的微塑料粒子大于0.1毫米，可通过立体显微镜或光学显微镜观察到的微塑料粒子在0.1毫米到1微米之间，而小于1微米的微塑料粒子则需要电子显微镜才能观察到[5]。光学显微镜（主要是立体显微镜）是最常用于初步视觉和物理表征人体样品中微塑料的方法，因为它是一种强大且经济实惠的系统，几乎所有实验室都可获得。因此他的优点是简单，快速，直观，缺点是小的、透明的MNPs极易漏检，而且不能确定化学性质。

光谱技术可以用来分析物质的组成和性质，包括傅立叶变换红外光谱（FTIR）、拉曼光谱（Raman）和质谱等。通过这些技术，科学家可以尝试检测和识别人体组织中的微塑料微粒。例如，红外光谱可以用来确定样品中的化学键结构，而拉曼光谱则可以提供关于样品的分子振动信息。质谱则可以提供更精确的化学成分和分子结构信息。该方法能检测MNPs的最大尺寸（> 100-200 μm），其优点是能够鉴定聚合物类型，这种分析是非破坏性的，缺点是颗粒识别费时费力，而且需要培训操作者。

显微镜+光谱是光学显微镜与基于拉曼和 FTIR的仪器相结合，作为Raman和 FTIR 的微型版本（μRaman 或 μFTIR），该方法综合了这两种技术的优点，对 MNPs 进行视觉分选以及光谱鉴定，因此其特点是直观识别MNPs，可以描述其尺寸、形状和颜色的特征，可以进行聚合物的化学成分鉴定等^[10]。

质谱技术用于生物样品中主要类型聚合物的定性和定量分析，质谱的高识别能力可以提供MNPs的质量浓度，因此该技术适合开展质量平衡模型、药代动力学和人群中个体之间比较的研究，其优点是灵敏度高，能鉴定化学成分，识别塑料的其他添加剂，其缺点是无法直观的识别MNPs，无法确定尺寸、形状和颜色^[7]。

了解体内微塑料的情况对于评估其潜在的健康风险以及制定相应的保护措施至关重要。而了解微塑料首先要知道如何检测，因此微塑料的检测方法对于认识人体内微塑料的存在和影响至关重要。当然防大于治，从我做起，爱护环境减少塑料的使用才能更好的保护家园及人类。

总结：

参考文献

1. Baeza-Martinez, C., et al., First evidence of microplastics isolated in European citizens' lower airway. J Hazard Mater, 2022. 438: p. 129439.

2. Perez-Guevara, F., G. Kutralam-Muniasamy, and V.C. Shruti, Critical review on microplastics in fecal matter: Research progress, analytical methods and future outlook. Sci Total Environ, 2021. 778: p. 146395.

3. Wang, Y.L., et al., The Kidney-Related Effects of Polystyrene Microplastics on Human Kidney Proximal Tubular Epithelial Cells HK-2 and Male C57BL/6 Mice. Environ Health Perspect, 2021. 129(5): p. 57003.

4. Braun, T., et al., Detection of Microplastic in Human Placenta and Meconium in a Clinical Setting. Pharmaceutics, 2021. 13(7).

5. Abbasi, S. and A. Turner, Human exposure to microplastics: A study in Iran. J Hazard Mater, 2021. 403: p. 123799.

6. Huang, S., et al., Detection and Analysis of Microplastics in Human Sputum. Environ Sci Technol, 2022. 56(4): p. 2476-2486.

7. Leslie, H.A., et al., Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood. Environ Int, 2022. 163: p. 107199.

8. Amato-Lourenco, L.F., et al., Presence of airborne microplastics in human lung tissue. J Hazard Mater, 2021. 416: p. 126124.

9. Liu, Z., et al., Anionic nanoplastic contaminants promote Parkinson's disease-associated alpha-synuclein aggregation. Sci Adv, 2023. 9(46): p. eadi8716.

10. Pironti, C., et al., First Evidence of Microplastics in Human Urine, a Preliminary Study of Intake in the Human Body. Toxics, 2022. 11(1).

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