Наночастицы пластика приносят ионы тяжелых металлов в организм человека
Ученые Технологического института Нью-Джерси показали, что пагубное воздействие частиц нанопластика еще больше усиливается их способностью взаимодействовать с токсичными загрязнителями окружающей среды, такими как ионы тяжелых металлов.
Нанопластики могут адсорбировать загрязняющие вещества из окружающей среды, например токсичные тяжелые металлы. 5Gyres, Oregon State University
Ежегодно в мире производится около 460 миллионов метрических тонн пластика, из которых 91% пластиковых отходов никогда не перерабатываются — 12% сжигаются, а 79% остаются на свалках и в океанах.
Исследование, опубликованное в журнале ACS ES&T Water, показало, что и пагубное воздействие частиц нанопластика еще больше усиливается их способностью взаимодействовать с различными токсичными загрязнителями окружающей среды, такими как ионы тяжелых металлов.
Пластик распадается на микропластик (<5 мм) и нанопластик (<1000 нм). Растет обеспокоенность в области общественного здравоохранения, поскольку эти нанопластики (НП) попадают в организм человека через воздух, воду, пищу и контакт с кожей.
Исследователи из Технологического института Нью-Джерси обнаружили, что наночастицы, синтезированные из реальных пластиковых отходов, состоящих из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полистирола (ПС) и полипропилена (ПП), могут легко адсорбировать вредные ионы свинца и кадмия и действовать как «троянские кони», перенося эти металлы в организмы и увеличивая их накопление, в том числе и в теле человека.
Исследования показали, что наночастицы могут перемещаться в нашем организме. Их присутствие было обнаружено в человеческой крови, образцах кала, при вскрытии легких, в сперме и даже в родовой плаценте. Когда иммунная система пытается устранить эти искусственные частицы, это приводит к повышенному риску неоплазии — неконтролируемого, аномального роста клеток или тканей — и стойкого воспаления.
Нанопластик был успешно получен из реальных пластиковых отходов с использованием метода солевого фрезерования. Кредит: ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Нанопластики были успешно получены из реальных пластиковых отходов с помощью метода солевого измельчения.
ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Большая площадь поверхности облегчает наночастицам адсорбцию тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, из окружающей среды. После адсорбции эти тяжелые металлы попадают туда, куда попадают наночастицы. Тяжелые металлы таким образом усваиваются организмами, что повышает потенциальные риски для здоровья.
В большинстве исследований, оценивающих влияние наночастиц, используются коммерчески производимые однородные полистирольные наночастицы, а не реальные наночастицы, которые обычно имеют нерегулярный размер. Исследования установили, что размер и форма наночастиц играют ключевую роль в определении физико-химических свойств и токсичности кусочков пластика.
Для нового исследования команда собрала отходы пластика прямо из мусора, включая бутылки для воды из ПЭТ, коробки из-под конфет из ПС и контейнеры для еды на вынос из ПП. Затем, используя крупную соль в качестве среды для измельчения, исследователи смогли получить наночастицы из настоящих отходов без какой-либо другой химической реакции.
Команда провела динамическое рассеяние света и электронную микроскопию, а также спектроскопию, которые показали, что наночастицы, полученные таким образом, имеют неправильную форму и размер частиц менее 200 нм, что является близким показателем для наночастиц, обнаруженных в окружающей среде.
Изображения, выполненных электронным микроскопом, частиц нанопластика (a) ПЭТ, (b) ПС, © ПП и (d) ПЭТ (большое увеличение).
ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Синтезированные НП продемонстрировали способность к адсорбции ионов тяжелых металлов, включая катионы марганца, кобальта, цинка, кадмия и свинца. Полипропилен продемонстрировал самую высокую адсорбционную способность среди трех пластиков и смог адсорбировать более 99% ионов свинца всего за пять минут контакта.
Исследователи подчеркивают, что их результаты подчеркивают необходимость изучения взаимодействий нанопластика с ионами тяжелых металлов для лучшего понимания их токсичности и воздействия на окружающую среду, а также для разработки эффективных стратегий по смягчению загрязнения окружающей среды нанопластиком.
Нанопластики могут адсорбировать загрязняющие вещества из окружающей среды, например токсичные тяжелые металлы. 5Gyres, Oregon State University
Ежегодно в мире производится около 460 миллионов метрических тонн пластика, из которых 91% пластиковых отходов никогда не перерабатываются — 12% сжигаются, а 79% остаются на свалках и в океанах.
Исследование, опубликованное в журнале ACS ES&T Water, показало, что и пагубное воздействие частиц нанопластика еще больше усиливается их способностью взаимодействовать с различными токсичными загрязнителями окружающей среды, такими как ионы тяжелых металлов.
Пластик распадается на микропластик (<5 мм) и нанопластик (<1000 нм). Растет обеспокоенность в области общественного здравоохранения, поскольку эти нанопластики (НП) попадают в организм человека через воздух, воду, пищу и контакт с кожей.
Исследователи из Технологического института Нью-Джерси обнаружили, что наночастицы, синтезированные из реальных пластиковых отходов, состоящих из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полистирола (ПС) и полипропилена (ПП), могут легко адсорбировать вредные ионы свинца и кадмия и действовать как «троянские кони», перенося эти металлы в организмы и увеличивая их накопление, в том числе и в теле человека.
Исследования показали, что наночастицы могут перемещаться в нашем организме. Их присутствие было обнаружено в человеческой крови, образцах кала, при вскрытии легких, в сперме и даже в родовой плаценте. Когда иммунная система пытается устранить эти искусственные частицы, это приводит к повышенному риску неоплазии — неконтролируемого, аномального роста клеток или тканей — и стойкого воспаления.
Нанопластик был успешно получен из реальных пластиковых отходов с использованием метода солевого фрезерования. Кредит: ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Нанопластики, заряженные тяжелыми металлами
Нанопластики были успешно получены из реальных пластиковых отходов с помощью метода солевого измельчения.
ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Большая площадь поверхности облегчает наночастицам адсорбцию тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, ртуть и мышьяк, из окружающей среды. После адсорбции эти тяжелые металлы попадают туда, куда попадают наночастицы. Тяжелые металлы таким образом усваиваются организмами, что повышает потенциальные риски для здоровья.
В большинстве исследований, оценивающих влияние наночастиц, используются коммерчески производимые однородные полистирольные наночастицы, а не реальные наночастицы, которые обычно имеют нерегулярный размер. Исследования установили, что размер и форма наночастиц играют ключевую роль в определении физико-химических свойств и токсичности кусочков пластика.
Для нового исследования команда собрала отходы пластика прямо из мусора, включая бутылки для воды из ПЭТ, коробки из-под конфет из ПС и контейнеры для еды на вынос из ПП. Затем, используя крупную соль в качестве среды для измельчения, исследователи смогли получить наночастицы из настоящих отходов без какой-либо другой химической реакции.
Команда провела динамическое рассеяние света и электронную микроскопию, а также спектроскопию, которые показали, что наночастицы, полученные таким образом, имеют неправильную форму и размер частиц менее 200 нм, что является близким показателем для наночастиц, обнаруженных в окружающей среде.
Изображения, выполненных электронным микроскопом, частиц нанопластика (a) ПЭТ, (b) ПС, © ПП и (d) ПЭТ (большое увеличение).
ACS EST Water (2025). DOI: 10.1021/acsestwater.4c01191
Синтезированные НП продемонстрировали способность к адсорбции ионов тяжелых металлов, включая катионы марганца, кобальта, цинка, кадмия и свинца. Полипропилен продемонстрировал самую высокую адсорбционную способность среди трех пластиков и смог адсорбировать более 99% ионов свинца всего за пять минут контакта.
Исследователи подчеркивают, что их результаты подчеркивают необходимость изучения взаимодействий нанопластика с ионами тяжелых металлов для лучшего понимания их токсичности и воздействия на окружающую среду, а также для разработки эффективных стратегий по смягчению загрязнения окружающей среды нанопластиком.
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.
