நானோ அளவிலான பிளாஸ்டிக்குகள் செல் சவ்வுக்குள் ஊடுருவுதல்

மைக்ரோபிளாஸ்டிக் மாசுபாடு பற்றி கிழக்கு பின்லாந்து பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் விரிவாக ஆய்வு செய்துள்ளனர். இருப்பினும், மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸுடன் தொடர்புடைய உடல்நல பாதிப்புகள் பற்றி தற்போது அதிகம் அறியப்படவில்லை, மேலும் அவை மனிதர்களுக்குள்  செல்வது பற்றிய வரையறுக்கப்பட்ட புரிதலும் உள்ளது. பிளாஸ்டிக்கினால் ஏற்படும் பாதகமான உடல்நல பாதிப்புகள் பிளாஸ்டிக் சேர்மத்தினாலோ அல்லது பிளாஸ்டிக்கினால் சுமந்து செல்லும் சுற்றுச்சூழல் நச்சுக்களாலோ ஏற்படலாம். அறியப்பட்ட பல கொழுப்பில் கரையக்கூடிய சுற்றுச்சூழல் நச்சுகள் மற்றும் கன உலோகங்கள் சிறிய பிளாஸ்டிக் துகள்களின் மேற்பரப்பில் இணைக்கப்படலாம். அதனால்தான் மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸை நம் உடலுக்குள் கொண்டு செல்லும் வழிமுறையை ஆராய்வது முக்கியம். இருப்பினும், இந்த இடமாற்றத்தை ஆய்வு செய்வதற்கு போதுமான ஆராய்ச்சி முறைகள் இன்னும் கிடைக்கவில்லை. மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸைப் படிப்பதில் மற்றொரு முக்கிய சவால் தரப்படுத்தப்பட்ட முறைகள் இல்லாதது.

ஈஸ்டர்ன் ஃபின்லாந்தின் யூனிவர்சிட்டி ஸ்கூல் ஆஃப் ஃபார்மசியின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், உயிரணு சவ்வுகளைப் பிரதிபலிக்கும் இரு அடுக்கு சவ்வுகளில் நானோ அளவு செய்யப்பட்ட மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸின் நடத்தை மற்றும் போக்குவரத்தை பகுப்பாய்வு செய்ய மூலக்கூறு மாதிரியாக்கத்தைப் பயன்படுத்தினர். இதற்காக பாலிஎத்திலீன்(PE) அல்லது பாலிஎத்திலீன் டெராப்தலேட்(PET) பயன்படுத்தப்பட்டது.

தூளாக்கப்பட்ட PET மற்றும் PE பிளாஸ்டிக்குகளின் செல் சவ்வு ஊடுருவல் திறனும் இணையான செயற்கை சவ்வு ஊடுருவல் மதிப்பீட்டு முறை மூலம் ஆய்வு செய்யப்பட்டது. இதற்கு முன்பு செயலற்ற உறிஞ்சுதலை விசாரிக்க இது பயன்படுத்தப்படவில்லை. சவ்வு வழியாக செல்லும் பொருளின் அளவை ஆராய, PAMPA(Parallel Artificial Membrane Permeability Assay method) முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. செயற்கை மென்படலத்தில் காணப்படும் பிளாஸ்டிக்கின் அளவு, குறிப்பிட்ட நேர இடைவெளியில் அணு காந்த அதிர்வு (NMR-Nuclear Magnetic Resonance) நிறமாலையைப் பயன்படுத்தி அளவிடப்பட்டது.

இரு சோதனைகளும் சவ்வின் எதிர் பக்கங்களில் உள்ள செறிவு வேறுபாடுகளால் மட்டுமே மூலக்கூறுகளின் இயக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது. மேலும் இயக்கம் வெப்பத்தால் மட்டுமே தூண்டப்படுகிறது. இங்கு விவரிக்கப்பட்டுள்ள முறைகள் செல் சவ்வுகளில் உள்ள மூலக்கூறுகளின் செயலற்ற ஊடுருவல் பற்றிய தகவலை வழங்குகின்றன.

கணினி உருவகப்படுத்துதல்கள், PE துகள்கள் லிப்பிட் சவ்வுகளின் மையத்தை அவற்றின் இருப்பிடமாக விரும்புகின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. PE பிளாஸ்டிக் சவ்வுக்குள் ஓரளவு ஊடுருவியது, ஆனால் காலப்போக்கில் சவ்வு ஊடுருவல் குறைந்தது. சவ்வு பிளாஸ்டிக் குவிந்ததால் இது இருக்கலாம். உருவகப்படுத்துதல்கள் PET துகள்கள் சவ்வின் மேற்பரப்பில் அமைந்திருப்பதைக் காட்டியது, மேலும் அவை சவ்வுக்குள் நன்றாக ஊடுருவ முடியும் என்பதை சோதனைகள் உறுதிப்படுத்தின. இந்த ஆய்வின்படி எந்த ஒரு பிளாஸ்டிக்காலும் சவ்வு கட்டமைப்பின் பண்புகள் குறிப்பிடத்தக்க அளவில் பாதிக்கப்படவில்லை.

மைக்ரோபிளாஸ்டிக் ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்துவதற்கான உருவகப்படுத்துதல் மாதிரிகள் மற்றும் சோதனை முறைகளின் மேலும் வளர்ச்சிக்கான அடிப்படையை இந்த ஆய்வு வழங்குகிறது. மைக்ரோபிளாஸ்டிக்ஸை உடலின் வழியாக கொண்டு செல்வதில் அவை டிரான்ஸ்போர்ட்டர் புரதங்களுடன் பிணைக்கப்படுகிறதா, அவை செல்களால் பாகோசைட்டோஸ் செய்யப்பட்டதா மற்றும் அவை உயிரணுக்களுக்கு நச்சுத்தன்மையுள்ளதா என்பது உட்பட இன்னும் நிறைய ஆராய்ச்சிகள் செய்யப்பட வேண்டும்.

References:

• Wang, W., Zhang, J., Qiu, Z., Cui, Z., Li, N., Li, X., … & Zhao, C. (2022). Effects of polyethylene microplastics on cell membranes: a combined study of experiments and molecular dynamics simulations. Journal of Hazardous Materials, 128323.
• Rossi, G., & Monticelli, L. (2014). Modeling the effect of nano-sized polymer particles on the properties of lipid membranes. Journal of Physics: Condensed Matter, 26(50), 503101.
• Gangadoo, S., Owen, S., Rajapaksha, P., Plaisted, K., Cheeseman, S., Haddara, H., & Chapman, J. (2020). Nano-plastics and their analytical characterisation and fate in the marine environment: From source to sea. Science of the Total Environment, 732, 138792.