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最新研究！手术、打针…常见医疗行为，上万微塑料直接入血 | 对话作者
丁香园 2024年07月15日 19:55 浙江
本文作者：云也
微塑料，是各种塑料制品崩解到最细微时形成的碎片。
每个人体内都有微塑料。据估算，我们平均每周摄入大约 5g 微塑料——相当于一张银行卡。喝水、吃饭、呼吸、皮肤接触，生活中几乎每时每刻我们都在摄入微塑料。[1]
但这些方式，还必须通过人体屏障这道最后防线，摄入量大减。但就在本月，中国研究团队发表的论文，提出了一种更让人担忧的摄入方式：一次 PCI 手术，就能携带 4 万余个微塑料直接进入血液！
与从环境中摄入微塑料不同，手术、打针这些医疗手段，能帮助微塑料绕开人体屏障的防护，不仅摄入量大，而且还没有尺寸限制——大到肉眼可见的颗粒，都能直接进入人体。
为此，本文请到了首都医科大学附属北京安贞医院刘圣博士（第一作者），和张铭教授（通讯作者），介绍这项最新成果，并讨论医源性微塑料污染问题究竟该如何看待。[2]
手术、打针…常见的医疗行为，让上万微塑料直接入血
化学性质稳定不易降解+体积较小容易迁移，让微塑料已遍布大气、水体和土壤。同样，人体也不能幸免。
皮肤接触、呼吸道吸入、消化道摄入……微塑料无孔不入，人体血液、胎盘、肺、肝、睾丸、精液、心脏等等，都已有微塑料沉积证据（详情参见：人体 100% 发现！厨房海绵每月脱落上万亿微塑料，需要担心吗？｜对话专家）。
但由于人体屏障效应，大型微塑料一般是不能进入人体的，只有少数小颗粒能真正到达体内。然而，安贞医院的这项最新研究揭示，以经皮冠状动脉介入（PCI）为代表的医疗行为，可能为微塑料进入人体提供了新的途径。
而且，没有尺寸限制。
研究概述
PCI 用到的许多器械和它们的包装，都含有塑料材料，如导丝、导管、球囊和支架等。手术中，摩擦和碰撞不可避免，这就可能磨损释放出微塑料颗粒，直接进入血液。
首先，研究收集了 23 名患者 PCI 前后的血样：23 份 PCI 前的血样中，有 22 份都发现了微塑料。
而当这些患者进行 PCI 手术以后，不仅唯一一份没有微塑料的血样中也发现了微塑料，而且与 PCI 前的血样（4.96±3.40 个/10mL 血液）相比，PCI 后血样（93.57±35.95 个/10mL 血液）中微塑料的浓度显著升高。同时，PCI 后血液中微塑料颗粒的直径均大于 PCI 前。
PCI 前后微塑料浓度
接着，团队检测了其中 8 名患者 PCI 后不同时间点血液中微塑料的浓度。结果显示，与 PCI 后 0 小时相比，PCI 后 2 小时血液中微塑料的浓度有所降低，然后在 PCI 后 2、4、8、24 小时保持较稳定水平，但仍远高于 PCI 前。
而值得特别注意的是，与 PCI 后 0 小时相比，PCI 后 2、4、8 和 24 小时血液中 MPs 的大小有所减小。
微塑料大小减小，浓度也降低，这可能意味着更严重的问题：较大的微塑料不是被代谢掉了，而是在随血液流经全身组织后，更多沉积到组织器官，较小的微塑料则更容易留在血液中。
PCI 后不同时间点血液微塑料颗粒大小
为了弄清楚这些微塑料是来自手术器械还是其他污染，研究团队检测了 PCI 后增多的微塑料种类，主要是聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚氨酯（PU）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。
接着，研究团队对 PCI 中使用的八种器械（造影导丝、造影导管、指引导管、冠状动脉导丝、冠状动脉球囊和冠状动脉支架、一次性输液器和一次性注射器）进行了两次清洗。
在两次清洗样品中均检测到大量的微塑料颗粒，其主要组分与 PCI 后血液中增加的微塑料的类型一致。
在颗粒尺寸上，PCI 前血样中微塑料颗粒的直径（最大 50μm）小于 PCI 后的（最大达到 213μm），均小于器械清洗液中的颗粒（最大 336μm）。
不同样品中微塑料的直径（μm）
此前有研究表明，只有小于 130μm 的颗粒才有机会通过肠道进入体内——这就充分说明，是 PCI 让微塑料颗粒直接与血液接触，不需要穿越皮肤黏膜等机体生物屏障，让大颗粒得以径直进入体内。
另外值得注意的是，一次性针筒和输液器的清洗液中也含有微塑料，尽管与其他器械的清洗液相比数量较少，但这揭示的问题更加严峻——手术不是人人都做，但注射和输液应用范围可太广了！
根据 PCI 后血样中微塑料浓度的升高值和人体血液量（约占体重的 7～8%）来推算，一次 PCI 将携带 4 万余个微塑料直接进入血液。
对话作者：绕过屏障、不限大小，要警惕医源污染
丁香园
现阶段人类面临的微塑料暴露，究竟有多严峻？
刘圣博士：微塑料通常化学性质稳定，不易降解，同时尺寸较小，容易在环境中迁移，因此微塑料广泛存在于水体、土壤以及大气环境中，人类时刻面临着微塑料暴露的风险。
目前普遍认为，我们主要通过三种途径与微塑料接触：皮肤直接接触、呼吸道吸入、消化道摄入。
很多日用品，如洗面奶、清洁剂、牙膏等，都会添加微塑料颗粒来达到清洁效果，使用过程中就必然会与皮肤直接接触。同时，大气中广泛存在的微塑料，也会随着呼吸进入我们的呼吸道。许多食物和饮水中也含有大量微塑料，被我们吃进去，接触消化道。
可以看到，这些微塑料暴露方式，就是我们生活中必须做的事。不可避免，我们每天都在与微塑料亲密接触。
张铭教授：如果是人体只是单纯暴露于微塑料那还并不可怕，关键是部分微塑料能在暴露过程中进入人体。
目前已经在人体多种组织器官中发现了微塑料，包括血液、心脏、动脉、眼、肺、肾、胎盘、睾丸等。这些通过暴露途径进入人体的微塑料带来潜在健康危害，是需要警惕的。
丁香园
这项研究对于我们有怎样的价值？是否需要更多重视医源微塑料污染？
刘圣博士：这项研究的价值在于，证实了以经皮冠状动脉介入治疗为代表的一系列使用塑料器械的医疗行为是微塑料进入人体的新途径。
微塑料通过呼吸道和消化道进入人体时需要跨越生物屏障，只有少数尺寸极小的颗粒能成功进入。但在经皮冠状动脉介入过程中，塑料器械直接与血液接触，产生的微塑料直接入血，不再受生物屏障限制。因此，进入血液中的微塑料，就不再有尺寸限制。
这项研究中，我们发现的最大的微塑料颗粒尺寸为 336μm，而此前研究中能进入人体的颗粒，最大不过 130μm。
同时，根据研究结果我们估算，一次经皮冠状动脉介入会向血液中直接引入 4 万余个微塑料，这类医疗行为给人体带来的微塑料负担了，是不容忽视的。
张铭教授：医源微塑料污染既往一直被忽视，这是个大问题。
仅 2023 一年，中国就有超过 160 万人接受了经皮冠状动脉介入治疗，由此带来微塑料的潜在危害，很值得进一步探讨。
我们研究中还检测了更加常用的一次性输液器和注射器，它们同样会直接向人体引入微塑料。这意味着什么？意味着打针、输液，这种最基础的医疗行为，都会给人体带来微塑料。
塑料器械在医疗中已经被广泛的应用，目前我们不能因噎废食，因为害怕微塑料的潜在危害而不使用这些器械来治病救人，但是我们应该关注医源性微塑料污染，想办法减少微塑料产生和进入人体，这或许有助于我们进一步提升医疗质量。
另外，由于此前认为大尺寸微塑料不能进入人体，因此现有的关于微塑料危害的研究大多关注于小尺寸的微塑料。我们的研究告诉大家，这种通过医疗途径进入人体的大尺寸微塑料带来的危害，也需要进入研究者们的视野。
丁香园
那么这些医疗手段产生的微塑料暴露，现在有解决方案吗？
刘圣博士：从器械生产的角度，PA、PE 和 PU 是许多器械的主要制造材料，在使用过程中产生了大量微塑料。而虽然大多数器械表面都有聚四氟乙烯（PTFE）涂层，但在 PCI 后血样和器械洗涤样中极少检测到 PTFE 颗粒。这可能与 PTFE 材料具有低摩擦系数和耐磨性等物理性质有关。
这说明，用于制造医疗器械的材料，是有进一步改进空间的。
张铭教授：在器械生产尚未改良的情况下，从器械使用角度我们也不是完全无能为力。研究中我们对比了两次器械清洗液体发现，使用前清洗器械，能减少器械上携带的包装上的微塑料，但不会减少器械释放的微塑料。
结合实际情况来看，许多介入器械（如导丝、支架和球囊）都配有塑料鞘管进行包装，这可以在运输和储存过程中保护设备，但当设备从鞘管中拉出时，强烈的摩擦可能会产生大量的微粒，因此优化包装、术前清洗器械，也可以减少微塑料暴露。
而想要减少器械本身释放的微塑料，只能减少器械的使用时间和频率。
丁香园
人类似乎已经难以避免微塑料的摄入，现在研究进展如何，我们该如何看待和应对微塑料对人体的影响？
刘圣博士：目前学界普遍认为沉积在人体中的微塑料，会潜在危害人体健康，可能对免疫、内分泌和神经系统等产生负面影响，但具体作用机制、沉积量对健康的影响程度，以及长期暴露的后果等问题，尚未形成结论。
或许微塑料带来的健康危害，是人类的自食其果，但我也相信人类的智慧不止于此。
张铭教授：现在微塑料的研究主要回答三个问题：
1、人体中微塑料从哪儿来？
2、微塑料进入人体后到哪儿去？
3、微塑料对人体有什么影响？
前两个问题，目前已有较多高质量研究，已能够部分回答。环境中的微塑料（小于 130μm）主要通呼吸道和消化道进入人体，我们的研究也在告诉大家，医疗手段能让任意大小的微塑料直接进入人体，这一途径不容忽视。
第三个问题是目前人体微塑料研究需要突破的瓶颈。
目前，作为普通人，我们还不必太过担忧，毕竟还没有可靠证据，表明微塑料能直接导致疾病。而学界则应当着急，要通过研究结果，告诉公众微塑料究竟是否有害、如何有害。这决定着我们要不要去防控人体微塑料、投入多大成本去防控。
最新研究！手术、打针…常见医疗行为，上万微塑料直接入血 | 对话作者
丁香园 2024年07月15日 19:55 浙江
本文作者：云也
微塑料，是各种塑料制品崩解到最细微时形成的碎片。
每个人体内都有微塑料。据估算，我们平均每周摄入大约 5g 微塑料——相当于一张银行卡。喝水、吃饭、呼吸、皮肤接触，生活中几乎每时每刻我们都在摄入微塑料。[1]
但这些方式，还必须通过人体屏障这道最后防线，摄入量大减。但就在本月，中国研究团队发表的论文，提出了一种更让人担忧的摄入方式：一次 PCI 手术，就能携带 4 万余个微塑料直接进入血液！
与从环境中摄入微塑料不同，手术、打针这些医疗手段，能帮助微塑料绕开人体屏障的防护，不仅摄入量大，而且还没有尺寸限制——大到肉眼可见的颗粒，都能直接进入人体。
为此，本文请到了首都医科大学附属北京安贞医院刘圣博士（第一作者），和张铭教授（通讯作者），介绍这项最新成果，并讨论医源性微塑料污染问题究竟该如何看待。[2]
手术、打针…常见的医疗行为，让上万微塑料直接入血
化学性质稳定不易降解+体积较小容易迁移，让微塑料已遍布大气、水体和土壤。同样，人体也不能幸免。
皮肤接触、呼吸道吸入、消化道摄入……微塑料无孔不入，人体血液、胎盘、肺、肝、睾丸、精液、心脏等等，都已有微塑料沉积证据（详情参见：人体 100% 发现！厨房海绵每月脱落上万亿微塑料，需要担心吗？｜对话专家）。
但由于人体屏障效应，大型微塑料一般是不能进入人体的，只有少数小颗粒能真正到达体内。然而，安贞医院的这项最新研究揭示，以经皮冠状动脉介入（PCI）为代表的医疗行为，可能为微塑料进入人体提供了新的途径。
而且，没有尺寸限制。
研究概述
PCI 用到的许多器械和它们的包装，都含有塑料材料，如导丝、导管、球囊和支架等。手术中，摩擦和碰撞不可避免，这就可能磨损释放出微塑料颗粒，直接进入血液。
首先，研究收集了 23 名患者 PCI 前后的血样：23 份 PCI 前的血样中，有 22 份都发现了微塑料。
而当这些患者进行 PCI 手术以后，不仅唯一一份没有微塑料的血样中也发现了微塑料，而且与 PCI 前的血样（4.96±3.40 个/10mL 血液）相比，PCI 后血样（93.57±35.95 个/10mL 血液）中微塑料的浓度显著升高。同时，PCI 后血液中微塑料颗粒的直径均大于 PCI 前。
PCI 前后微塑料浓度
接着，团队检测了其中 8 名患者 PCI 后不同时间点血液中微塑料的浓度。结果显示，与 PCI 后 0 小时相比，PCI 后 2 小时血液中微塑料的浓度有所降低，然后在 PCI 后 2、4、8、24 小时保持较稳定水平，但仍远高于 PCI 前。
而值得特别注意的是，与 PCI 后 0 小时相比，PCI 后 2、4、8 和 24 小时血液中 MPs 的大小有所减小。
微塑料大小减小，浓度也降低，这可能意味着更严重的问题：较大的微塑料不是被代谢掉了，而是在随血液流经全身组织后，更多沉积到组织器官，较小的微塑料则更容易留在血液中。
PCI 后不同时间点血液微塑料颗粒大小
为了弄清楚这些微塑料是来自手术器械还是其他污染，研究团队检测了 PCI 后增多的微塑料种类，主要是聚酰胺（PA）、聚乙烯（PE）、聚氨酯（PU）和聚对苯二甲酸乙二酯（PET）。
接着，研究团队对 PCI 中使用的八种器械（造影导丝、造影导管、指引导管、冠状动脉导丝、冠状动脉球囊和冠状动脉支架、一次性输液器和一次性注射器）进行了两次清洗。
在两次清洗样品中均检测到大量的微塑料颗粒，其主要组分与 PCI 后血液中增加的微塑料的类型一致。
在颗粒尺寸上，PCI 前血样中微塑料颗粒的直径（最大 50μm）小于 PCI 后的（最大达到 213μm），均小于器械清洗液中的颗粒（最大 336μm）。
不同样品中微塑料的直径（μm）
此前有研究表明，只有小于 130μm 的颗粒才有机会通过肠道进入体内——这就充分说明，是 PCI 让微塑料颗粒直接与血液接触，不需要穿越皮肤黏膜等机体生物屏障，让大颗粒得以径直进入体内。
另外值得注意的是，一次性针筒和输液器的清洗液中也含有微塑料，尽管与其他器械的清洗液相比数量较少，但这揭示的问题更加严峻——手术不是人人都做，但注射和输液应用范围可太广了！
根据 PCI 后血样中微塑料浓度的升高值和人体血液量（约占体重的 7～8%）来推算，一次 PCI 将携带 4 万余个微塑料直接进入血液。
对话作者：绕过屏障、不限大小，要警惕医源污染
丁香园
现阶段人类面临的微塑料暴露，究竟有多严峻？
刘圣博士：微塑料通常化学性质稳定，不易降解，同时尺寸较小，容易在环境中迁移，因此微塑料广泛存在于水体、土壤以及大气环境中，人类时刻面临着微塑料暴露的风险。
目前普遍认为，我们主要通过三种途径与微塑料接触：皮肤直接接触、呼吸道吸入、消化道摄入。
很多日用品，如洗面奶、清洁剂、牙膏等，都会添加微塑料颗粒来达到清洁效果，使用过程中就必然会与皮肤直接接触。同时，大气中广泛存在的微塑料，也会随着呼吸进入我们的呼吸道。许多食物和饮水中也含有大量微塑料，被我们吃进去，接触消化道。
可以看到，这些微塑料暴露方式，就是我们生活中必须做的事。不可避免，我们每天都在与微塑料亲密接触。
张铭教授：如果是人体只是单纯暴露于微塑料那还并不可怕，关键是部分微塑料能在暴露过程中进入人体。
目前已经在人体多种组织器官中发现了微塑料，包括血液、心脏、动脉、眼、肺、肾、胎盘、睾丸等。这些通过暴露途径进入人体的微塑料带来潜在健康危害，是需要警惕的。
丁香园
这项研究对于我们有怎样的价值？是否需要更多重视医源微塑料污染？
刘圣博士：这项研究的价值在于，证实了以经皮冠状动脉介入治疗为代表的一系列使用塑料器械的医疗行为是微塑料进入人体的新途径。
微塑料通过呼吸道和消化道进入人体时需要跨越生物屏障，只有少数尺寸极小的颗粒能成功进入。但在经皮冠状动脉介入过程中，塑料器械直接与血液接触，产生的微塑料直接入血，不再受生物屏障限制。因此，进入血液中的微塑料，就不再有尺寸限制。
这项研究中，我们发现的最大的微塑料颗粒尺寸为 336μm，而此前研究中能进入人体的颗粒，最大不过 130μm。
同时，根据研究结果我们估算，一次经皮冠状动脉介入会向血液中直接引入 4 万余个微塑料，这类医疗行为给人体带来的微塑料负担了，是不容忽视的。
张铭教授：医源微塑料污染既往一直被忽视，这是个大问题。
仅 2023 一年，中国就有超过 160 万人接受了经皮冠状动脉介入治疗，由此带来微塑料的潜在危害，很值得进一步探讨。
我们研究中还检测了更加常用的一次性输液器和注射器，它们同样会直接向人体引入微塑料。这意味着什么？意味着打针、输液，这种最基础的医疗行为，都会给人体带来微塑料。
塑料器械在医疗中已经被广泛的应用，目前我们不能因噎废食，因为害怕微塑料的潜在危害而不使用这些器械来治病救人，但是我们应该关注医源性微塑料污染，想办法减少微塑料产生和进入人体，这或许有助于我们进一步提升医疗质量。
另外，由于此前认为大尺寸微塑料不能进入人体，因此现有的关于微塑料危害的研究大多关注于小尺寸的微塑料。我们的研究告诉大家，这种通过医疗途径进入人体的大尺寸微塑料带来的危害，也需要进入研究者们的视野。
丁香园
那么这些医疗手段产生的微塑料暴露，现在有解决方案吗？
刘圣博士：从器械生产的角度，PA、PE 和 PU 是许多器械的主要制造材料，在使用过程中产生了大量微塑料。而虽然大多数器械表面都有聚四氟乙烯（PTFE）涂层，但在 PCI 后血样和器械洗涤样中极少检测到 PTFE 颗粒。这可能与 PTFE 材料具有低摩擦系数和耐磨性等物理性质有关。
这说明，用于制造医疗器械的材料，是有进一步改进空间的。
张铭教授：在器械生产尚未改良的情况下，从器械使用角度我们也不是完全无能为力。研究中我们对比了两次器械清洗液体发现，使用前清洗器械，能减少器械上携带的包装上的微塑料，但不会减少器械释放的微塑料。
结合实际情况来看，许多介入器械（如导丝、支架和球囊）都配有塑料鞘管进行包装，这可以在运输和储存过程中保护设备，但当设备从鞘管中拉出时，强烈的摩擦可能会产生大量的微粒，因此优化包装、术前清洗器械，也可以减少微塑料暴露。
而想要减少器械本身释放的微塑料，只能减少器械的使用时间和频率。
丁香园
人类似乎已经难以避免微塑料的摄入，现在研究进展如何，我们该如何看待和应对微塑料对人体的影响？
刘圣博士：目前学界普遍认为沉积在人体中的微塑料，会潜在危害人体健康，可能对免疫、内分泌和神经系统等产生负面影响，但具体作用机制、沉积量对健康的影响程度，以及长期暴露的后果等问题，尚未形成结论。
或许微塑料带来的健康危害，是人类的自食其果，但我也相信人类的智慧不止于此。
张铭教授：现在微塑料的研究主要回答三个问题：
1、人体中微塑料从哪儿来？
2、微塑料进入人体后到哪儿去？
3、微塑料对人体有什么影响？
前两个问题，目前已有较多高质量研究，已能够部分回答。环境中的微塑料（小于 130μm）主要通呼吸道和消化道进入人体，我们的研究也在告诉大家，医疗手段能让任意大小的微塑料直接进入人体，这一途径不容忽视。
第三个问题是目前人体微塑料研究需要突破的瓶颈。
目前，作为普通人，我们还不必太过担忧，毕竟还没有可靠证据，表明微塑料能直接导致疾病。而学界则应当着急，要通过研究结果，告诉公众微塑料究竟是否有害、如何有害。这决定着我们要不要去防控人体微塑料、投入多大成本去防控。
