A mikro/nanoműanyagok emberi szervezetre gyakorolt hatását etikai megfontolásból humán klinikai vizsgálatokkal közvetlenül nem lehetséges vizsgálni, hiszen humán vonatkozásban természetesen nem végezhetők olyan kutatások, ahol bizonyos vizsgálati csoportokat szándékosan (feltételezhetően) káros hatásoknak tesznek ki. Így a mikro/nanoműanyagok humán egészségkárosító hatásaira csupán in vitro vizsgálatok adatai alapján lehet következtetni. Ilyen, emberi sejteken végzett in vitro vizsgálatokban makrofágokban méretfüggő sejtkárosodást, humán cerebrális és epiteliális sejtvonalakon dózisfüggő reaktív oxigén szabadgyök- (ROS) emelkedést figyeltek meg nanoműanyagok hatására. A sejtekben az oxidatív folyamatok során fiziológiásan is termelődnek oxigén szabad gyökök. Ezek a szabad gyökök rendkívül reakcióképesek, könnyen további szabad gyökök termelődését indíthatják be, láncreakciót létrehozva. A túlzott ROS-termelődés fehérje, nukleinsav- (a DNS-repair enzimek működésének gátlása, bázismódosulások, fragmentálódás) és lipid- (lipidperoxidáció) károsodást válthat ki. A szervezetben ezért a reaktív oxigéngyökök eliminációjára antioxidánsvédelmi rendszer (GSH, SOD, kataláz stb.) működik, amelynek kimerülése sejtkárosodáshoz, patológiás folyamatokhoz vezethet. A keletkező gyökök és az antioxidáns rendszer közötti egyensúly felborulása oxidatív stresszt okoz. Az oxidatív stressz során kialakult túlzott szabadgyök-termelődés számos betegség kialakulásával összefüggésbe hozható, így például neurológiai vagy kardiovaszkuláris betegségek, de szerepük van a tumorok képződésében is. Aminált nanoműanyagok hatására citotoxikus hatást, sejtmembrán-károsodást, apoptózist és morfológiai változásokat figyeltek meg a sejtek lizoszómáiban és mitokondriumaiban. Humán gyomor adenokarcinóma-sejtekkel végzett vizsgálatokban azt is megállapították, hogy a PS-nanorészecskék bejutnak a citoszolba, megváltoztatják a sejt morfológiáját, átjárhatóságát és gyulladást váltanak ki. A PS-nanorészecskék hatására megváltozott számos, a gyulladáshoz és a sejtciklushoz kapcsolható gén expressziója (c-Myc, ERK-1, Ki67, CCNE1, p38, p53, IL-8, IL-6). Az IL-8 és IL-6 citokinek génexpressziójának fokozódása a gyomor patológiájában fontos szerepet játszik. Továbbá a PS-nanorészecskék in vitro hozzákötődtek a VII-es és a IX-es véralvadási faktorokhoz, csökkentve azok aktivitását [109]. Nemrég egy olasz kutatócsoport számolt be arról, hogy terhes nők vizsgálata során 5–10 µm méretű mikroműanyag-szemcséket fedeztek fel a méhlepényben [117]. A vizsgált műanyagdarabkák elég kicsik ahhoz, hogy a véráramban is haladhassanak. A szakértők szerint ezek a részecskék vagy a tartalmazott vegyszerek hosszú távú károsodást okozhatnak vagy tönkretehetik a magzat fejlődő immunrendszerét.