由于复杂的生物基质、污染风险以及现有光谱和质谱技术对亚微米颗粒的灵敏度有限,在人体组织中可靠检测微塑料和纳米塑料(MNPs)在分析上仍具有挑战性。在此,我们提出了一种与组织学兼容的分析方法,该方法具有亚微米灵敏度,能够在生物组织中实现 MNPs 的原位、体积检测与定量。该方法将基于水凝胶的组织转化和光学透明化与荧光染色及三维光学成像相结合,在去除干扰性生物成分的同时保留了组织的空间结构。这种方法有效最大限度地减少了外部污染,并能够基于尼罗红对嵌入完整组织体积内的 MNPs 进行识别。分析性能使用加标生物模型和参考聚合物进行了验证,展示了从保守定义的约 0.4 μm 极限起对 MNPs 的可靠保留、检测和分类。来自内源性疏水结构的假阳性通过酶法脱脂得到抑制,并使用正交荧光寿命特征针对脂质伪影和塑料参考材料进行了基准测试。应用于人胎盘组织时,该工作流程解析出了一群以亚微米 MNPs 为主的颗粒(73% 小于 1 μm)。这一尺寸级分被基于过滤的工作流程系统地排除,并且由于其累积质量可以忽略不计,低于基于整体热解方法的检测限。因此,人体组织中数量占主导地位的 MNP 级分在很大程度上对现有分析方法仍然不可及。通过实现直接在完整组织内对 MNPs 进行敏感、结构上(而非程序上)抗污染以及空间分辨的检测,该方法弥合了纳米材料表征与暴露生物学之间的关键差距。它为未来的生物监测、暴露评估以及关于 MNPs 生物命运的假设驱动研究提供了一个广泛适用的平台。