• Archiv
  • O nás
  • Newsletter
  • Předplatné
  • Technický portál technickyportal.cz
  • Technický týdeník
  • Veletrhy virtuálně
  • Akademie CNC obrábění
  • Konference
  • Edice Speciály
  • Kontakty

Technický týdeník

  • Denní zpravodajství
  • Aktuální číslo
  • Odborné přílohy
  • Mediální plán Ceníky 2025
  • Historie
  • Blog

Mikroplasty v akvarijních zebřičkách: Mikro-CT jako nedestruktivní způsob zobrazování mikroplastů v biologických vzorcích

Vzhledem k tomu, jak dlouho plasty přetrvávají v krajině a jejich širokému rozšíření, je dnes znečištění plasty považováno za celosvětovou krizi. Zatímco makroplasty s obavami sledujeme už dlouho, stále vážnější hrozbu pro ekosystémy představují mikroplasty – plastové fragmenty o velikosti 1 až 1000 µm, protože jejich šíření v potravním řetězci může být potenciálně nebezpečné pro lidské zdraví. Nově publikovaná studie Viktórie Parobkové z CEITEC Vysoké učení tehcnické a spoluautorů představuje metodu mikro-CT jako způsob zobrazení mikroplastů v biologických vzorcích, aniž by došlo k jejich poškození. Studie měla ověřit možnosti využití této metody a demonstruje její výhody na vzorcích zebřiček (odb. dánio pruhované). Metoda se dá potenciálně aplikovat i na jiné biologické vzorky.

Ing. Viktória ParobkováK detekci mikroplastů v biologických vzorcích, především k posouzení jejich vlivu na organismy, se tradičně používají úspěšné metody, jako je spektroskopie a pyrolýza. Tyto techniky však mají značná omezení, zejména pokud jde o přípravu vzorků. Často je nutné tkáň chemicky rozložit nebo nařezat pro histologii, což s sebou nese dva významné problémy: ztratíme tak informace o prostorovém rozložení a zvýší se riziko kontaminace, díky čemuž můžeme dostávat falešně pozitivní nálezy.

Výzkumný tým Laboratoře rentgenové mikro a nano počítačové tomografie na CEITEC VUT využil pokročilé mikro-CT systémy, které tyto nevýhody nemají, neboť umožňují přímou analýzu biologických vzorků bez nutnosti destruktivní přípravy. Díky tomu jsou kritické prostorové informace zachovány, a výzkumníci tak jsou schopni identifikovat místa lokalizace a akumulace mikroplastů - faktory, které jsou klíčové pro pochopení potenciálních toxikologických účinků. Aplikace mikro-CT na biologické vzorky, v tomto případě na populární akvarijní rybičky zebřičky (dánia pruhovaná), je předmětem studie Advancing microplastic detection in zebrafish with micro-computed tomography: A novel approach to revealing microplastic distribution in organisms publikované v Journal of Hazardous Materials.

Proč je prostorové rozmístění mikroplastových částic důležité? Když pochopíme, kde se mikroplasty v tkáních hromadí, mohli bychom také získat zásadní informace o tom, jakou roli hrají při vzniku různých zdravotních problémů. Předchozí studie například ukázaly, že dlouhodobé vystavení mikroplastům může způsobovat významné poškození tenkého střeva ryb, což má vliv na jejich trávení, růst a schopnost reprodukce. Při studiu širšího vlivu mikroplastů v gastrointestinálním traktu nám tak mikro-CT dává nástroj, jak můžeme studovanou oblast zobrazit s vysokým rozlišením, aniž bychom tkáň zničili.

Při všech výhodách mikro-CT však existuje jedna nevýhoda, kterou bylo pro tým náročné překonat. Poněvadž mikro-CT spočívá v zobrazování v rozdílů v hustotě a mikroplasty mají obvykle nízkou hustotu, bylo obtížné je při vizualizaci odlišit od okolních biologických tkání. Aby tým tento problém vyřešil, zvýšili kontrast mezi mikroplasty a tkání pomocí speciálních barvicích technik. Jako referenční částice pro studii zvolili mikroplasty z polyethylenu, protože jde o částici známého typu, velikosti a tvaru. Jodem obarvené vybrané polyetylenové mikročástice pak vykazovaly dostatečný kontrast vůči okolní tkáni, což je pro vizualizaci měkkých tkání v mikro-CT nezbytné.

Dalším klíčovým faktorem úspěšné detekce bylo prostorové rozlišení. Tým musel vyvážit potřebu vysokého rozlišení se snahou o komplexní zobrazení vzorku. Menší vzorky sice poskytují vyšší prostorové rozlišení, ale jejich menší velikost také znamená, že dostáváme informace pouze o omezené oblasti těla. „Abychom tyto dva přístupy vyvážili, vyvinuli jsme dvě strategie skenování: skenování celých ryb, které se zaměřuje na oblast břicha, a skenování extrahovaných střev, které nám díky zmenšenému objemu vzorku odkrývá jemnější detaily. Tento kompromis mezi velikostí vzorku a rozlišením je rozhodující při navrhování metodiky detekce mikroplastů na bázi mikro-CT," vysvětluje Viktória Parobková.

Studie měla ověřit možnosti využití mikro-CT a jako první tohoto druhu ukazuje, že je tato metoda k detekci mikroplastů v biologických vzorcích skutečně použitelná. „Vzhledem k tomu, že jsme pracovali s dobře definovanými polyetylenovými mikročásticemi, naše další kroky se zaměří na rozšíření techniky na různé typy mikroplastů, tvary a také hustoty - různé polymery vykazují odlišnou hustotu, což ovlivňuje, jak dobře je můžeme pomocí mikro-CT vizualizovat," říká Parobková. Systematickým zkoumáním těchto proměnných chce tým metodiku zdokonalit a posoudit možnosti širšího použití pro environmentální a toxikologické studie.

Metodika byla vyvinuta na zebřičkách, ale lze ji přizpůsobit i jiným biologickým modelům. Mikro-CT je proto slibným kandidátem pro biomedicínské aplikace, zejména pro monitorování akumulace mikroplastů v tkáních trávicího traktu. Hlavní nevýhodou je, že by mikroplasty pravděpodobně musely být v nanometrovém měřítku, aby prošly buněčnými bariérami a byly detekovatelné v systémovém oběhu, což je pro mikro-CT se současnou technologií značná výzva. S rozvojem rozlišení a zobrazovacích technik však mohou být budoucí systémy mikro-CT schopny detekovat i tyto nejmenší částice. Tato metodologie tak má potenciál být využita při studiích potenciálních zdravotních rizik vycházejících z vlivu mikroplastůu lidí.

12. březen 2025, 15:33, Autor: (CEITEC )

Sdílet na Facebook Sdílet na Twitter Tisk


dzd 54782 nibe-logo-300px 56385

Firmy – rychlé kontakty

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E
  • F
  • G
  • H
  • CH
  • I
  • J
  • K
  • L
  • M
  • N
  • O
  • P
  • Q
  • R
  • S
  • T
  • U
  • V
  • W
  • X
  • Y
  • Z
  • 0-9

Doporučujeme

Siemens Industry Software, s.r.o.

Siemens Industry Software, s.r.o.

www.plm.automation.siemens.com/cz

Balluff CZ, s.r.o.

Balluff CZ, s.r.o.

obchod@balluff.cz
www.snimace.cz

MURRELEKTRONIK CZ, spol. s r.o.

MURRELEKTRONIK CZ, spol. s r.o.

info@murrelektronik.cz
www.murrelektronik.cz

Blog Technického týdeníku

tatra 56963

Investice do obrany jsou nutností i příležitostí

V polovině června se v Brně uskutečnil další ročník prestižního veletrhu IDET, který opět potvrdil, že Česká republika patří mezi evropské lídry v oblasti obranného a...

Odborné přílohy TT

Předplatné

Předplaťte si Technický týdeník

Předplatné Technického týdeníku za výhodnou cenu zde.

Aktuální číslo


Technický týdeník

Business Media Czech Republic

Auditovaný náklad 9 000 výtisků
Vydává Business Media CZ s.r.o. | Další tituly: Bydlení | Moderní byt | Doprava & Auto moto | Technika | Klientské tituly | Autoři

© Business Media CZ Nádražní 32, 150 00 Praha | e-mail: techtyd@bmczech.cz
 www.technickyportal.cz | RSS 2.0 | CMP | Created by Sabre s.r.o.