Mikroplastik steht im Mittelpunkt der Umwelt- und Medizinforschung: Täglich werden neue Studien über das Vorkommen von Mikroplastik in verschiedenen Geweben und Ökosystemen sowie über seine potenziellen gesundheitlichen Auswirkungen veröffentlicht.1 Dieser Anstieg des wissenschaftlichen Interesses geht einher mit einer wachsenden Nachfrage nach kommerziellen Analysedienstleistungen, die in der Lage sind, Mikroplastik in komplexen Matrices wie Blut und anderen biologischen Proben zu quantifizieren.
Parallel zu dieser Nachfrage sind auf dem Markt eine Reihe günstiger Heimtests aufgetaucht, von denen einige behaupten, Mikroplastikkonzentrationen im Blut aus einem einfachen Stichtest für 150 USD oder weniger messen zu können. Da kaum oder gar keine Informationen zur Methodik bereitgestellt werden, lässt sich nicht beurteilen, ob solche Tests wissenschaftlich verwertbare Ergebnisse liefern können. Allein der Preis ist jedoch ein deutliches Warnsignal, da der Nachweis und die Quantifizierung von Mikroplastik in biologischen Proben technisch anspruchsvoll ist und in der Regel eine umfangreiche Probenaufbereitung, eine strenge Kontaminationskontrolle und fortschrittliche Messtechnik erfordert.
Dieser Artikel bietet einen schrittweisen Überblick über den aktuellen Stand der Technik bei kommerziell verfügbaren Mikroplastik-Tests für Blut und andere biologische Matrices, basierend auf den Erfahrungen von Measurlabs bei der Erbringung von Analysedienstleistungen für Universitäten, Forschungsinstitute und Medizinproduktehersteller. Obwohl die Befolgung dieser Schritte im Vergleich zu schnellen Heimtests zwangsläufig mit höheren Kosten verbunden ist, sind die Ergebnisse auch deutlich zuverlässiger.
Schritt 1: Kontaminationsfreie Probenahme und Versendung
Da Mikroplastik aus zahlreichen externen Quellen eingetragen werden kann, beginnt eine zuverlässige Analyse mit einer kontaminationsfreien Probenahme. Biologische Proben müssen zudem während Lagerung und Transport gefroren gehalten werden, um einen Abbau zu verhindern.
Die folgenden Best Practices sollten befolgt werden:
Vermeiden Sie nach Möglichkeit Kunststoffgeräte. Blut sollte vorzugsweise in Glasvakutainern gesammelt werden, die mit Gummidichtungen versiegelt sind, welche keine Zielpolymere enthalten.
Vermeiden Sie während der Probenahme andere mögliche Kontaminationsquellen, wie synthetische Kleidung, Kosmetika oder Haarpflegeprodukte.
Proben auf -20 °C einfrieren und bis zur Analyse gefroren halten. Den Versand mit Trockeneis organisieren, um sicherzustellen, dass die Temperatur während der gesamten Logistikkette aufrechterhalten wird.
Measurlabs bietet die erforderliche logistische Unterstützung für Kunden, die biologische Proben zur Prüfung einsenden, einschließlich detaillierterer Probenahmeanweisungen und eines optionalen Abholservice für Proben.
Schritt 2: Probenvorbereitung, Reinigung und Filtration
Sobald die Proben im Labor eintreffen, besteht die nächste Aufgabe darin, biologisches Material zu entfernen, ohne die Mikroplastikpartikel selbst zu verändern. Das aktuelle Standardverfahren für Blutproben basiert auf einem Artikel von Leslie et al. aus dem Jahr 2022 und nutzt eine Kombination aus Erhitzen, enzymatischer Verdauung und Schüttelschritten, um Proteine abzubauen. Anschließend wird die Probe durch Glas- oder Edelstahlfilter geleitet, um die Partikel aufzufangen. Zur Kontrolle der Hintergrundkontamination werden durchgehend Verfahrensblindproben mitgeführt.2
Dieses standardmäßige Verfahren zur Aufbereitung von Blutproben kann für andere biologische Matrices angepasst werden, wie z. B. Weichgewebe, Fruchtwasser und Muttermilch. Die spezifischen Aufschluss- und Filtrationsschritte werden fallweise in Absprache mit dem Kunden festgelegt, wobei die gewählte Analysetechnik (die die Filterwahl beeinflusst) sowie die Erfahrung des analysierenden Labors im Umgang mit der jeweiligen Matrix berücksichtigt werden.
Schritt 3: Mikroplastik-Nachweis mit fortschrittlichen Analysetechniken
Nach der Extraktion werden Mikroplastikpartikel mittels Schwingungsspektroskopie oder thermoanalytischer Methoden analysiert. Die gängigsten Techniken sind Fourier-Transformations-Infrarot-(FTIR-)Mikrospektroskopie, Raman-Mikrospektroskopie und Pyrolyse-Gaschromatographie-Massenspektrometrie (Py-GC/MS), die jeweils leicht unterschiedliche Informationen liefern. Die wesentlichen Unterschiede hinsichtlich der Mikroplastikanalyse von Blutproben sind in Tabelle 1 zusammengefasst.
Tabelle 1: Vergleich analytischer Techniken zur Quantifizierung von Mikroplastik im Blut
Technik | Minimale Größe detektierbarer Partikel* | Darstellung der Ergebnisse |
µFTIR | ~10 µm | Anzahl der Partikel pro ml Blut nach Größenbereich und Polymertyp |
µRaman | ~5 µm | Anzahl der Partikel pro ml Blut nach Größenbereich und Polymertyp |
py-GC/MS | ~0,3 µm (300 nm) | Gesamtkonzentration von Kunststoff in µg/ml nach Polymertyp. Durch Kaskadenfilterung können Partikel in einem bestimmten Größenbereich (z. B. nur Nanoplastik) gezielt erfasst werden, jedoch werden keine Partikelzählungen ausgegeben. |
* Dies sind Werte, die wir typischerweise in den jüngsten Analyseprojekten erreicht haben. Die Nachweiskapazität kann je nach genauer Matrix (z. B. Vollblut, Plasma), Probenvorbereitung und verwendetem Instrument variieren.
Was die Zielpolymere betrifft, können alle drei Techniken die am weitesten verbreiteten Polymertypen wie PE, PS, PET und PP nachweisen. Da die Substanzidentifikation mit FTIR und Raman auf vorhandenen Spektralbibliotheken basiert, können damit auch seltenere Polymertypen identifiziert werden, sofern die Zielpolymere in der Referenzbibliothek enthalten sind.
Py-GC/MS ist die einzige der drei Techniken, die grundsätzlich in der Lage ist, Nanoplastik zu analysieren. Partikel im Nanometerbereich können durch Filtration der Probe über mehrere Filter, beispielsweise 1 µm und 0,3 µm, separiert werden, um Partikel in diesem Größenbereich zu isolieren. Da die Masse von Nanoplastikpartikeln jedoch äußerst gering ist, kann die Massenkonzentration unterhalb der Nachweisgrenze der Methode liegen.
Derzeit verwenden wir µFTIR für die meisten Analyseprojekte, die Blut- und Gewebeproben umfassen. Im Folgenden sehen Sie, wie die Ergebnisse präsentiert werden:
Ein Partner für alle Ihre Mikroplastikanalysen
Measurlabs bietet Mikroplastik-Analysedienstleistungen für Blut und andere biologische Matrices gemäß den oben beschriebenen Best Practices an. Weitere Informationen, einschließlich typischer Preise, sind über die nachstehenden Links verfügbar:
Aufgrund der komplexen Beschaffenheit der Matrix sind die Preise als Richtwerte zu verstehen und können je nach Umfang der erforderlichen Probenvorbereitung, der gewählten Analysetechnik und dem Projektumfang variieren. Teilen Sie uns über das untenstehende Formular Informationen zu Ihren Proben und Forschungszielen mit, und wir erstellen Ihnen ein maßgeschneidertes Angebot.
Quellenverzeichnis
1 Am 9. September 2025 lieferte das ScienceDirect-Suchwerkzeug 8.262 Ergebnisse mit dem Suchbegriff „microplastics”
2 Heather A. Leslie, Martin J.M. van Velzen, Sicco H. Brandsma, A. Dick Vethaak, Juan J. Garcia-Vallejo und Marja H. Lamoree (2022) Discovery and quantification of plastic particle pollution in human blood in Environment International, Volume 163.