Es ist mittlerweile über 50 Jahre her, dass der allererste wissenschaftliche Fachartikel zur Plastikverschmutzung im Meer veröffentlicht wurde. Seit damals haben Forscher Plastikpartikel nicht nur in der Arktis, sondern auch auf hohen Bergen, in Meerestieren, Vögeln und sogar im menschlichen Körper gefunden. Es ist aber gar nicht so einfach, die Kunststoffrückstände im Körper nachzuweisen, weil dafür oft aufwendige Methoden oder Spezialgeräte nötig sind.
Jetzt haben Wissenschaftler von der Universität Tartu in Estland und der Universität Helsinki in Finnland auf einer Fachkonferenz ein neues Gerät vorgestellt, das diese Messung deutlich vereinfachen soll. Ein Armband namens SWAN kann Spuren von Plastik direkt unter der menschlichen Haut messen. Die Forscher erklären, dass diese Methode bestehende Technologien wie Smartwatches oder smarte Ringe ergänzen oder sogar verbessern könnte.
Mikroplastik, das sich im Körper ansammelt, kann gesundheitliche Probleme verursachen. Deshalb sei es laut dem Forschungsteam wichtig, möglichst früh und bei vielen Menschen solche Rückstände zu erkennen. SWAN ist ein Prototyp für einen optischen Biosensor in Form eines Armbands und besteht aus günstigen, schon weitverbreiteten Bauteilen, wie sie auch in anderen Wearables verwendet werden.
Heutige Smartwatches arbeiten mit LEDs, die Licht aussenden, und Sensoren, die das reflektierte Licht von der Haut analysieren. So werden zum Beispiel Herzfrequenz und Blutdruck gemessen. Nach demselben Prinzip lässt sich auch auf Plastikpartikel im Körper schließen. SWAN nutzt dafür weißes Licht sowie UV- und Infrarotstrahlung.
Die Forscher berichten, dass die Lichtreflexion von Plastik unter der Haut stabil bleibt. Außerdem kann man verschiedene Kunststoffarten anhand der Lichtreflexion gut voneinander unterscheiden. Auch die Größe der Partikel macht einen Unterschied bei der Messung. Derzeit kann der Sensor Mikroplastik in einer Größe von etwa 1.000 Mikrometern aufspüren – das ist ungefähr so groß wie ein Salzkorn. Damit das Armband aber auch in der Medizin eingesetzt werden kann, muss es noch kleinere Partikel erkennen können.
Im Versuch wurde der Sensor an künstlicher Haut in unterschiedlichen Farbtönen und an Schweinehaut getestet. Der natürliche Blutfluss beim Menschen würde zusätzliche Störungen verursachen, wie im Forschungsartikel steht. Deshalb muss die Empfindlichkeit des Geräts für den Einsatz am Menschen noch verbessert werden. Auch bei den Wellenlängen der LEDs sind noch Verbesserungen möglich.
Künftig könnte so ein Sensor aber nicht nur Plastikpartikel, sondern auch Feinstaub, Asbest oder Schwermetalle im Körper messen. Außerdem soll es möglich werden, damit die Genauigkeit von Messungen wie Sauerstoff-, Glukose- oder Alkoholgehalt im Blut zu erhöhen.
