Un nuevo método permite detectar nanoplásticos en fracciones de segundo

Los microplásticos engendran otro peligro: los nanoplásticos, todavía más pequeños, cuyo alcance en el medio ambiente sólo puede estimarse de forma engorrosa e indirecta, pero no medirse. Un equipo de la Universidad de Viena ha desarrollado un método para detectar, en menos de un segundo, moléculas de plástico en agua y en sangre.

Los microplásticos contaminan cada vez más nuestro medio ambiente. Se han encontrado prácticamente en todas partes: en aguas desde la Fosa de las Marianas hasta el Ártico y también en organismos. Y donde hay microplásticos, ciertamente hay partículas aún más pequeñas y en mayores cantidades. Esto ha llevado a los investigadores a examinar partículas cada vez más pequeñas. Si estas partículas de plástico son más pequeñas que un micrómetro, es decir, una milésima de milímetro, se llaman nanoplásticos.

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Los experimentos biológicos han demostrado que los nanoplásticos se propagan mucho más fácilmente por el cuerpo que los microplásticos y que pueden acumularse en los organismos.

Dado que las células a menudo no perciben las nanopartículas como cuerpos extraños, también puede penetrar en las células. Incluso se han observado malformaciones causadas por microplásticos en embriones de pez cebra, y también se han detectado pequeñas partículas de plástico de entre 5 y 10 micrómetros en la placenta humana. Pero, a diferencia de los microplásticos, los nanoplásticos se propagan mucho más fácilmente, por ejemplo, en el agua.

Probando con láser

Sarah Skoff, de la Universidad Técnica de Viena (TU Wien) forma parte de un equipo que ha desarrollado un método para detectar nanoplásticos, tanto en agua como en sangre, en fracciones de segundo, según explica en una entrevista publicada en World of Physics.

El método utiliza un principio físico que también se ha usado en análisis químicos llamado espectroscopia Raman: dirige luz láser sobre una muestra y observa cómo se dispersa. Parte de la luz interactúa fuertemente con las moléculas de la muestra y las hace vibrar.

La luz entonces cede parte de su energía a las vibraciones y deja la muestra con menos energía, con un color diferente. Este cambio de color es característico de cada molécula, que vibra a su manera y con una energía diferente.

A partir de la variación del espectro luminoso se puede deducir qué moléculas están presentes y, por ejemplo, distinguir entre distintos tipos de plástico, pero también entre partículas de plástico y partículas de vidrio, asegura Skoff.

Y una rejilla de oro

Sin embargo, este proceso de difusión no es suficiente para ver nanopartículas individuales porque hay muy poca luz dispersa adecuada a partir de la cual se puedan crear imágenes. Por eso el nuevo método utiliza también una rejilla de oro ultrafina que mejora el efecto de dispersión.

Cuando la luz incide sobre la rejilla, se enfoca hacia los llamados plasmones, que son nubes de electrones en el metal. Allí la interacción entre la luz y la materia es especialmente fuerte, de modo que a partir de vibraciones moleculares se genera más luz dispersa: provoca una especie de efecto de resonancia de la rejilla que permite ver partículas de cientos de nanómetros de tamaño bajo un microscopio normal.

Primeros pasos

El método todavía está perfeccionándose para que funcione mejor con diferentes tipos de plásticos y tamaños de partículas. De momento solo se han realizado simulaciones teóricas, pero el siguiente paso será examinar muestras de agua y biológicas, primero en el laboratorio y, en el futuro, también directamente en cualquier parte.

El equipo quiere integrar toda la tecnología en un sensor de medición compacto con el que comprobar la concentración de nanoplásticos in situ: se podrá colocar por ejemplo en agua, para medir las nanopartículas que contiene. Y también podría funcionar de manera similar con muestras de sangre, con fines clínicos.

Referencia

Imaging and identification of single nanoplastic particles and agglomerates. Ambika Shorny et al. Scientific Reports, volume 13, Article number: 10275 (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-023-37290-y