生体組織内のマイクロプラスチックを世界で初めてマッピング(Microplastics mapped in living tissue for the first time)

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2026-06-16 バーミンガム大学

英国バーミンガム大学、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)、キングストン大学の共同研究チームは、生体組織を破壊することなく、体内に存在するマイクロプラスチックを高解像度で可視化・位置特定することに世界で初めて成功した。研究成果は学術誌『Advanced Science』に掲載された。研究チームは「光音響イメージング(Photoacoustic Imaging)」と呼ばれる技術を用い、レーザーパルスを組織内に照射してマイクロプラスチック特有の光吸収特性を検出した。吸収された光は微小な超音波を発生させ、その信号を解析することで、生体深部に存在するポリプロピレンやポリエチレンなどの一般的なマイクロプラスチックの位置を詳細にマッピングできる。マウス実験では、人の髪の毛程度の大きさの粒子まで検出可能であり、数か月にわたる粒子の移動や蓄積過程を追跡できることが確認された。従来は蛍光標識や組織採取が必要で、粒子の性質変化や長期観察の困難さが課題だったが、本手法は非侵襲的かつ高精度な解析を可能にする。研究チームは今後、マイクロプラスチックの体内動態や脳・血管などへの健康影響の解明に加え、ヘルニアメッシュなど医療用インプラント由来の微細プラスチックの評価にも応用を進める予定である。

生体組織内のマイクロプラスチックを世界で初めてマッピング(Microplastics mapped in living tissue for the first time)
Cluster of microplastics in human tissue

<関連情報>

光音響イメージングによる生体内マイクロプラスチック検出 In Vivo Microplastic Detection With Photoacoustic Imaging

Joseph C. Bear, Olumide Ogunlade, Jayvian Mavi, Emily J. Deniszczyc, Daolong Chen, Heeva Javaheri, Paul Beard, Mark F. Lythgoe, Daniel J. Stuckey, P. Stephen Patrick
Advanced Science  Published: 28 May 2026
DOI:https://doi.org/10.1002/advs.202512152

ABSTRACT

Microplastics are posing an escalating threat to both ecological systems and human health. Yet, current methods for investigating their bioaccumulation are highly invasive, requiring destructive analysis of ex vivo tissues via mass spectrometry, dye labelling, or Raman microspectroscopy. This limits the study of biodistribution dynamics in preclinical models and human populations, leaving an urgent need for non-invasive alternatives. Meeting this challenge, for the first time in living tissue, the native optical absorption properties of microplastics are exploited to generate photoacoustic signal – imageable ultrasound emission following thermalisation of pulsed laser light. Distinct optical absorption profiles enable microplastic differentiation from endogenous biological signal sources, long-term tracking over 2 months in a mouse model, and microscale resolution of particle features verified histologically. This novel approach overcomes previous limitations of optical and nuclear imaging methods relying on fluorescent dyes or radio-isotopes, going beyond small transparent organisms such as zebrafish or nematodes, and half-life-dependent timescales, respectively. By enabling serial monitoring of microplastic biodistribution dynamics, this technique will help interrogate interacting factors such as ingestion route, microplastic shape, size and polymer type – and their effects on accumulation, degradation, clearance, and disease in animal models, and, ultimately, human subjects.

医療・健康
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