Plastikmüll verunreinigt Meere, Flüsse und Strände weltweit und zerfällt dort zu Mikro- und Nanoplastik. Diese winzigen Kunststoffpartikel werden dann über Nahrung, Atemluft oder Haut von Lebewesen aufgenommen, landen in der Nahrungskette und letztlich auch in unserem Körper. Mit dem Blut verteilen sie sich in alle Organe, wo sie den Stoffwechsel stören und krank machen könnten, fürchten Experten. „Im Gegensatz zu Mikroplastik kann kleineres Nanoplastik biologische Barrieren – einschließlich der Blut-Hirn-Schranke – überwinden und sich im Körpergewebe anreichern, was tiefgreifende gesundheitliche Bedenken hinsichtlich der toxischen Exposition aufwirft“, sagt Co-Autor Brad Clarke von der University of Melbourne.
Doch die biologische Wirkung der Kunststoffteilchen ist erst in Ansätzen erforscht. Denn wie viel Plastik genau sich in der Natur und im Gewebe von Organismen befindet, ist nur schwer zu messen, insbesondere bei Nanoplastik. Denn diese Partikel sind mit dem bloßen Auge nicht zu erkennen und mit gängigen Nachweismethoden nur zum Teil detektierbar. Unklar bleibt bei diesen Methoden oft auch, um welche Plastikart es sich handelt, wie groß die Partikel genau sind und wie viele Teilchen in der untersuchten Probe präsent sind. Dies erfordert aufwendige weitere Analysen, beispielsweise mit Elektronenmikroskopen. Es mangelt daher bisher an schnellen und verlässlichen Nachweisverfahren für Nanoplastik.
„Sieb“ fängt Plastik in winzigen Vertiefungen ein
Forschende um Erstautor Dominik Ludescher von der Universität Stuttgart haben nun ein neuartiges Verfahren entwickelt, mit dem sich solche extrem kleinen Plastikpartikel besser detektieren lassen. Sie bauten eine Art „optisches Sieb“, das Nanoplastik einfängt. Es besteht aus einem speziellen Teststreifen, auf dem sich die Farbe ändert, wenn solche Partikel daran binden. Dieser Farbumschlag ist dann unter dem Lichtmikroskop sichtbar. Das Verfahren basiert auf winzigen Vertiefungen, sogenannten Mie Voids, in einem Halbleitermaterial. „Unser neuartiges optisches Sieb ist eine Anordnung winziger Hohlräume unterschiedlicher Größe in einem Galliumarsenid-Mikrochip“, sagt Co-Autor Lukas Wesemann von der University of Melbourne.
