前回の続き・・・。
前回の論文で報告されたボトル入り飲料水に含まれるナノ粒子を識別する新しい方法は、分子が光に反応してどのように振動するかを測定することで細胞の化学組成を分析できるレーザーベースの技術であるラマン分光法の改良版だそうだ。
改良版は誘導ラマン散乱顕微鏡法( SRS )と呼ばれ、 2 つ目のレーザーを追加されている。
2008 年に SRS を共同発明したニューヨーク市コロンビア大学の化学教授で主任著者・ウェイ・ミン氏：
「以前の信号を数桁増幅し、これまで見えなかったナノ粒子を検出できるようにした。
この研究は、この顕微鏡法をナノプラスチックの世界に適用した初めての研究です。
SRS は画像を大幅に向上させることで、従来の技術では数時間かかっていたナノ粒子の画像をマイクロ秒単位で明確に識別して撮影することができ、しかも画像化対象の組織を傷つけることなくこれを実現している。
前述ベイジャン・ヤン氏：
「しかし、粒子を見るだけでは十分ではありません。
なぜなら、それがプラスチックであるかどうかをどうやって知るのでしょうか？
そのために、私たちはそれがどのプラスチックであるかを識別し、分類できる新しい機械学習技術を開発しました。」
発表時点では、研究のアルゴリズムは、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートの 7 種類のプラスチックを識別することができた。
コロンビア大学化学博士課程学生・論文筆頭著者：ナイシン・チアン氏：
「他の研究に基づき、ボトル入り飲料水に含まれるマイクロプラスチックのほとんどは、通常PET（ポリエチレンテレフタレート）プラスチックで作られているペットボトル自体の漏れから来ると予想していた。
しかし、水のボトルには実際には多種多様なプラスチックが含まれていて、プラスチックの種類によってサイズ分布が異なることが分かりました。
PET 粒子は大きく、他の粒子は 200nm (ナノメートル)と、はるかに小さいものでした。」
研究によると、ボトルのキャップを繰り返し開け閉めしたり、ボトルを押しつぶしたり 、車内などで熱にさらしたりすると、 PETプラスチックの粒子が砕け散る可能性があることが判明しています。
ナノプラスチックを識別し分類できるようになった今、あらゆる疑問の答えを研究することが可能である。
例えば、ボトル入りの水に浮遊するナノプラスチックがボトル自体から出たものでなかったとしたら、どこから来たのか？
コロンビア大学のチームは、他のナノプラスチックは原水から来たもので、おそらく製造工程の一部で汚染されたのではないかという仮説を調査している。
もう一つの重要な疑問は、ボトル入りの水と水道水ではどちらにナノプラスチックと化学物質の残留物が少ないかということである。
前述ベイジャン・ヤン氏：
「いくつかの研究で、水道水中のマイクロプラスチックのレベルが低いことが報告されています。
したがって、共通の発生源を考慮すると、水道水中のナノプラスチックのレベルも低くなると予想できます。
現在、その研究を行っています。」
プラスチックポリマーと内分泌かく乱化学物質が体内の細胞に入ると何が起こるのだろうか？
侵入者は細胞内に留まり、細胞の働きを妨害したり損傷したりして大混乱を引き起こすのだろうか？
それとも体は侵入者を追い出すことに成功するのだろうか？
前述フィービー・ステイプルトン氏：
「これらの微粒子が体内に入り込んでいることはわかっていますし、さらに小さなナノ粒子が細胞内に入り込んでいることもわかっています。
しかし、それらが細胞内のどこへ行き、何をしているのかは正確にはわかっていません。
また、それらが再び体外へ出ていくのかどうか、またどのように体外へ出ていくのかもわかっていません。」
前述ウェイ・ミン氏：
「この新技術は人間の組織サンプルを分析するのに適しており、すぐに何らかの答えが得られるはずです。
生データを見ると、それは実際には一連の画像です。
実際、粒子が特定の種類の細胞の特定の場所に入ったかどうかを示すデータは豊富にあり、空間内で正確に位置を特定することができます。」
フーリハン氏
「科学がこうした疑問やその他の疑問を研究する一方で、プラスチックへの曝露を減らすために人々ができることはあります。
プラスチック容器に入った食品や飲料の消費を避けることができます。
天然素材で作られた衣類を着たり、天然素材で作られた消費財を購入したりすることができます。
私たちは日常生活の中でプラスチックを点検し、可能な限り代替品を見つけるだけでいいのです。」
如何だろうか？
ペットボトルの利便性に慣れすぎている我々だが、簡単に切り替えられるだろうか？
ただし、悠長に構えていられないのが二つ目の論文である。
Microplastics and Nanoplastics in Atheromas and Cardiovascular Events
☞アテロームと心血管イベントにおけるマイクロプラスチックとナノプラスチック
今年 3 月 6 日、The New England Journal of Medicine( NEJM )に発表された論文である。
以下は、論文に対しての、ナショナルバイオテクノロジーレポーターのエレイン・チェン氏の記事の翻訳である。
マイクロプラスチックやナノプラスチック、つまり環境中に散らばっている小さなプラスチック片が体内に入り込むことがますます多く発見されており、それらが最終的にどこに行き着き、人々の健康にどのような影響を与えるのかという疑問が生じている。
この研究で、研究者らは、血管に蓄積する脂肪プラーク内でこれらのプラスチック片を初めて検出し、心臓疾患の増加率との関連を明らかにしたと述べている。
プラークにプラスチック片が付着していた人は、プラスチック片が付着していなかった人に比べて、心臓発作、脳卒中、死亡などの重大合併症のリスクが 4.5 倍高かったこと判明したという。
具体的には、約 3 年間にわたり、歯垢にプラスチックが検出された患者 150 人中 30 人( 20% )が合併症を経験したのに対し、プラスチックが検出されなかった患者 107 人中 8 人( 7.5% )が合併症を経験した。
発見されたプラスチックの種類は日常生活で一般的に使用されているもので、ビニール袋やボトルに使用されているポリエチレンや、パイプ、断熱材、医療機器に使用されているポリ塩化ビニルなどである。
この研究は、プラスチック片が問題のリスクを高めたと決定的に証明したわけではないと警告したが、マイクロプラスチックと心血管系合併症の間に重要な関連性があることは明らかにしており、今後の研究で調査する必要があると述べている。
これまでの研究では、マイクロプラスチックがマウスに有害であることがわかっており、胎盤、肝臓、肺など人体のさまざまな部分でも検出されているが、マイクロプラスチックが実際に人の健康にどの程度影響するかを示す研究は少なかった。
著者でクリーブランド大学病院医療センター心臓血管科主任・サンジェイ・ラジャゴパラン氏：
「マイクロプラスチックがあらゆる場所、あらゆる地域に存在することはすでに広く認識されている。
我々が知らないのは、マイクロプラスチックが健康に重大な影響を及ぼすのか、本当に心配すべきなのか、長期的な影響は何かということである」
この研究には、血管内に蓄積した脂肪プラークを除去する手術の一種である頸動脈内膜切除術を受けたイタリア人約 300 人が含まれていた。
これらのプラークが時間の経過とともに蓄積すると、血管が詰まり、心臓発作や脳卒中を引き起こす可能性があるという。
手術で採取されたプラークは凍結され、研究者らによって分析された。
研究者らは顕微鏡技術と化学分析を用いて、プラークに埋め込まれたギザギザのプラスチック片を発見した。
これまでの研究でマイクロプラスチックが炎症を悪化させる可能性があることが示唆されていたため、研究者らはインターロイキン-18 、インターロイキン-1β 、インターロイキン-6 、 TNF-α などの炎症マーカーに注目し、プラーク内のプラスチック片の量がこれらの炎症マーカーのレベルと相関していることを発見した。
カリフォルニア大学リバーサイド校チャンチェン・チョウ教授：
「この研究の次のステップは、マイクロプラスチックが炎症を悪化させ、心臓疾患を引き起こすメカニズムを理解することかもしれない。
調査すべき方法の 1 つは、プラスチックの化学物質がプラークに浸出したかどうかだ。
地球規模の気候変動により、マイクロプラスチック汚染の問題は今後も続くか、悪化するだろう。
気温の上昇により、こうした汚染物質の分解が進み、水資源や食物連鎖において、ますます問題となるだろう。」
プラスチック製品内の化学物質を研究しているチョウ教授だが、この研究には関わっていない。
ルイビル大学医学部の准教授：ティム・オトゥール氏：
「この研究はマイクロプラスチックが心臓疾患を引き起こすことを証明するには程遠いが、これは非常に必要な分析である。」
ただし、ティム氏もこの研究には関わっていない。
次回へ・・・。
