Une équipe de recherche a esquissé une stratégie basée sur la fluorescence conçue pour rendre visibles les microplastiques et nanoplastiques à l'intérieur des organismes vivants, permettant potentiellement un suivi en temps réel de la manière dont les particules se déplacent, changent et se décomposent dans les systèmes biologiques.
Les microplastiques et nanoplastiques — petits fragments de plastique — ont été détectés à travers la planète, y compris dans les eaux profondes des océans, les sols agricoles, la faune et les tissus humains tels que le sang, le foie et des échantillons cérébraux. La production mondiale de plastique dépasse désormais 460 millions de tonnes par an, et les scientifiques estiment que des millions de tonnes de particules plastiques microscopiques sont libérées dans l'environnement chaque année. Des expériences en laboratoire ont suggéré que l'exposition aux micro- et nanoplastiques pourrait être associée à une inflammation, des dommages aux organes et des problèmes de développement. Néanmoins, les chercheurs indiquent qu'un fossé majeur persiste : il est difficile d'observer directement, au fil du temps, ce que font ces particules une fois entrées dans des organismes vivants. ## Pourquoi les outils de détection existants sont insuffisants Les approches conventionnelles utilisées pour identifier les microplastiques dans des échantillons biologiques — y compris la spectroscopie infrarouge et la spectrométrie de masse — nécessitent généralement une préparation destructrice des échantillons, ce qui empêche l'observation continue et ne fournit souvent qu'un « instantané » de ce qui est présent à un moment donné. L'imagerie par fluorescence peut, en principe, permettre un suivi dynamique, mais les méthodes de marquage couramment utilisées peuvent souffrir d'un affaiblissement des signaux, de fuites de colorant et d'une luminosité réduite dans des environnements biologiques complexes. ## Un concept de synthèse « contrôlée par monomères fluorescents » Pour pallier ces limites, des chercheurs dirigés par Wenhong Fan ont décrit ce qu'ils appellent une stratégie de « synthèse contrôlée par monomères fluorescents ». Au lieu de recouvrir les particules plastiques de colorants fluorescents, l'approche intègre des composants émetteurs de lumière dans la structure moléculaire du polymère. Le concept utilise des matériaux à émission induite par agrégation (AIE) — composés qui émettent plus intensément lorsqu'ils sont regroupés — pour aider à générer un signal stable. Les chercheurs affirment que la conception pourrait permettre d'ajuster la luminosité et la couleur d'émission, ainsi que la taille et la forme des particules. Comme les composants fluorescents sont répartis dans toute la particule, l'équipe estime que les plastiques intacts et les fragments plus petits produits lors de la dégradation pourraient rester visibles, permettant potentiellement un suivi de l'ingestion et du transport interne à travers la transformation et la décomposition. « La plupart des méthodes actuelles ne nous donnent qu'un instantané dans le temps », a déclaré Fan. « Nous pouvons mesurer combien de particules sont présentes dans un tissu, mais nous ne pouvons pas observer directement comment elles voyagent, s'accumulent, se transforment ou se décomposent à l'intérieur des organismes vivants. » ## Travaux en phase précoce visant à améliorer la recherche sur les risques La stratégie a été décrite dans la revue New Contaminants et fait encore l'objet de validations expérimentales, ont indiqué les chercheurs. Ils soutiennent que, si l'approche fonctionne comme prévu, elle pourrait soutenir des études sur la façon dont les microplastiques interagissent avec les cellules, les tissus et les organes — un travail qui pourrait ultimement améliorer les évaluations des risques écologiques et sanitaires. « Clarifier les processus de transport et de transformation des microplastiques à l'intérieur des organismes est essentiel pour évaluer leurs risques écologiques et sanitaires réels », a déclaré Fan. « Le suivi dynamique nous aidera à aller au-delà des mesures simples d'exposition vers une compréhension plus profonde des mécanismes de toxicité. » Alors que la préoccupation concernant la pollution plastique croît, les chercheurs estiment que des outils permettant une observation plus rapprochée du comportement des microplastiques dans les systèmes vivants pourraient aider à informer les évaluations scientifiques futures et, potentiellement, les discussions sur les politiques environnementales.
