武汉大学邓红兵团队在全生物质材料用于体内微塑料去除方面取得新进展

（通讯员徐鹏）近日，国际学术期刊《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）在线发表了武汉大学资源与环境科学学院邓红兵团队关于体内微塑料去除方向的最新研究成果。论文题目为“Dynamic biomass micro–nanofiberframework for entrapment and clearance of gastrointestinal microplastics”。武汉大学资源与环境科学学院特聘副研究员吴洋、博士后刘方恬为共同第一作者，武汉大学人民医院吴骏副研究员、武汉大学邓红兵教授、华中科技大学周雪教授为通讯作者。

微塑料可通过食物链从环境逐渐延伸到人体内，尺寸更小的微塑料，不仅可能在胃肠道中滞留，还存在跨越肠道屏障并进入其他组织的可能。然而，如何无创、高效地清除这些已进入体内的微塑料，一直是当前亟待解决的难题。相比环境中的水净化，胃肠道是一个不断变化的复杂环境：胃里强酸、肠道接近中性并持续蠕动，同时伴随着食物、消化液基质干扰。传统吸附材料往往难以兼顾捕获效率、生物相容性以及顺利排出。因此，如何利用胃肠道自身环境变化，在微塑料进一步累积之前将其捕获排出，成为解决这一问题的关键思路。

针对这一难题，邓红兵团队利用生物质分子截然不同的尺度和环境响应行为，将甲壳素剥离成纳米纤维片层，进一步与海藻酸盐微纤维组装，构筑可口服动态全生物质微纳米纤维动态网络框架。其可随着胃肠道pH变化，在胃部酸性环境中，质子化甲壳素纳米网络通过静电作用吸附微塑料；进入肠道后，海藻酸盐微纤维明显溶胀，进一步把微塑料困在三维纤维孔隙中。全生物质微纳米纤维动态网络对微塑料的捕获量达到816.6 mg/g（胃液）和1114.5 mg/g（肠液），在多种食物存在的情况下，其对PS微球的捕获效能仍能维持在无食物对照组的47%以上。同时，全生物质微纳米纤维动态网络还能有效纠正由微塑料暴露引起的肠道pH异常。动物实验结果表明，其可在2 h内使结肠微塑料荧光降低约50%，并促进粪便排出；连续13周干预还可恢复紧密连接蛋白、降低炎症因子并改善肠道菌群。

可口服动态全生物质微纳米纤维动态网络框架用于体内微塑料去除。（a）甲壳素-海藻酸钠微纳米纤维动态网络的构筑；（b）对多种微塑料的去除效果；（c）在食物基质干扰下的微塑料去除效果；（d）小鼠摄入荧光微塑料后的肠道荧光信号对比；（e）摄入微塑料及材料干预后的肝功能指标。

该工作得到了国家自然科学基金、武汉大学科研公共服务条件平台、生物质资源化学与环境生物技术湖北省重点实验室和湖北省甲壳素工程技术研究中心的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41565-026-02266-2