Az anyagi mítosz vagy az új fenyegetés veszélye nanoanyagok, nanotechnológia nanonewsnet
Az elmúlt években a nanoanyagok (részecskék formájában körülbelül 1000-szer kisebbek, mint egy élő sejt) végül elhaladtak a fantázia birodalmából és a távoli jövőből a legközelebbi holnapra. De minél több nanoanyagot gyártanak és használnak, annál nagyobb a biztonságuk kérdése. Biztosak vagyunk benne, hogy a nanorészecskék nem károsítják az egészségünket?
A kérdésre adott válasz a nano-toxikológiát próbálja megtalálni - olyan tudományos fegyelem, amely sokkal később jelent meg, mint a nanoanyagok kutatása. Mostanra a fejlesztése majdnem gyorsabb, mint általában a nanotechnológiai kutatás.
Vannak más adatbázisok a nanotechnológiáról, amelyek tartalmazhatnak információkat a nanorészecskék toxicitásáról, de egyikük sem orosz.
Szükségünk van a nanotoxikológiára?
Miért van szükség általánosan a nanotoxikológiára? Végtére is, a vegyi anyagok káros hatásait már régóta tanulmányozták. Lehetséges a már ismert módszerek kezelése? Szükségünk van egy új tudományra? Igen, igen. Az egy és tízméteres dimenziójú részecskék esetében az élő szervezetekre gyakorolt hatást nem csak a kémiai természet határozza meg, hanem maguk a dimenziók is. Képzeld el a szokásos grafitot. Ez csak tiszta szén. A ceruza grafit rúdját őrölheti, szórhatja a levegőbe, de nem okoz sok kárt a személynek. A grafitrészecskék elég nehézek és gyorsan leesnek. Még akkor is, ha egyesek belélegzik, nagy részecskék elfogynak az orrnyálkahártyán, a személy tüsszent, és így "kifújja" azokat a részecskéket, amelyek irritálják őt.
Most vegyük fel a koromot, amelyet hosszú ideig a "technikai szén" néven használt az iparban. Ez ugyanaz a szén, de a részecskeméret csak 10-120 nanométer. Az ilyen részecskéket lenyeléskor többé nem tünteti meg, hanem határozottan a sejtek felületén ül.
Az 5 mikrométernél kisebb részecskéket a légutak nem szűrik, így a koromrészecskék behatolhatnak a tüdőbe. Nagyon könnyen behatolnak a sejtekbe és halálukat okozzák.
Viszonylag hosszú expozícióval vagy nagy mennyiségű koromrészecskékkel a levegőben, ez akár néhány évvel az expozíció után is okozhat tüdőbetegségek kialakulását. Ezenkívül a koromrészecskék rákot okozhatnak. Ezért az oroszországi vidéki területeken tavaly előforduló erdőtüzek és tűz tüzek olyan veszélyesek voltak.
Még a nagy részecskék formájában teljesen biztonságos anyagok is lehetnek nanoméretűek. Mi a kémiailag veszélyes ember homok számára? És a kvarc nanorészecskéi, a belélegzett homok fő kémiai összetevője könnyen okozhat a tüdő specifikus elváltozását - szilikózis. Általánosságban elmondható, hogy a nanorészecskék bejutása a légzőrendszerbe (belégzés) gyakran toxikusabb hatást gyakorol rájuk, mint a szervezetbe jutás más módja. Például a titán-dioxid nanorészecskéi sokkal biztonságosabbak, ha a bőrön vagy az élelmiszeren keresztül fogyasztják, mint levegővel történő belélegzés esetén. Nem csak a tüdeink érzékenyek a nanorészecskékre.
Egy csoport a német kutatók úgy vélik, hogy a hatás a nanorészecskék a kardiovaszkuláris rendszert összekapcsolhatjuk a érkezése nanorészecskék közvetlenül a vegetatív idegrendszer révén idegvégződéseket a légutakban.
Egy másik fontos módja a nanoanyagok bejutása a testbe a bőrön keresztül történik. Nanorészecskék, ellentétben a hagyományos anyagok, képes áthatolni akár a sértetlen bőrön keresztül - a benne lévő meghajtott, például, amikor mozog a csukló vagy hajlítsa a láb a térd. Ráadásul a nanorészecskék hatása a szervezetre nemcsak méretükre, hanem formájuk értékére is képes.
Fentebb felsorolt - az idegen munkák eredménye. A nanotechnológia orosz piaca most a fejlesztés kezdeti szakaszában van. Ennek ellenére a kutatás a nanotoxikológia területén nemcsak külföldön, hanem számos orosz kutatóközpontban is folyik.
Például a Tambov State University elvégzett vizsgálatok tartós, többszörös falú szén nanocsövek és nanorészecskék hidroxiapatit az állapotban a test az egerek, és képesek reprodukálni. Kiderült, hogy a nanorészecskék különböző hatással vannak a férfiakra és a nőkre. A nőstények életképes és egészséges utódot hoztak létre. De a hímek, éppen ellenkezőleg, egy hónap múlva ivóvízzel nanocsövekkel nem tudták megtermékenyíteni a nőstényeket. A nanotoxikológiát Oroszország más régióiban is tanulmányozzák. Például az arany nanorészecskék toxicitási vizsgálatban Volgograd a Research Institute of Hygiene, toxikológia és Foglalkozási Pathology. A Tomsk Politechnikai Egyetemen létrejött a "Biotest-Nano" nanométerek és nanotechnológiák biotesztelésének központja. A GosNIIGenetika speciális bioszenzorokat fejleszt ki a nanorészecskék toxikus hatásainak mechanizmusainak meghatározására. Rosnano úgy döntött, hogy egy dublini preklinikai kutatóközpontot hoz létre kifejezetten a nanorészecskéket tartalmazó anyagok tesztelésére a biztonság érdekében.
Ezenkívül fel kell hívni a figyelmet arra, hogy bármely anyag, amely a szervezetbe került, a legtöbb esetben nem változik meg. Különböző típusú pusztítást (biológiai lebomlást) és változásokat (biotranszformáció) jelent. Az így kapott termékek lehetnek kisebbek vagy veszélyesebbek, mint az eredeti anyag. Milyen változások fordulnak elő a nanoanyagok anyagában? Mit válnak be? Mennyire veszélyesek ezek a változások? Nem régen, azt gondolták, hogy a tiszta szén-dioxid-nanorészecskék és stabil oxidok (kvarc SiO2 és TiO2 titán-dioxid) a szervezetben nem változik. De ez körülbelül egy időben a külföldi tanulmányok (USA, Svédország és Írország) és Oroszországban (Institute of Fizikai-kémiai gyógyszer Moszkva és az Institute of Experimental Medicine in St. Petersburg) kimutatta, hogy a szén nanocsövek meglehetősen könnyen megsemmisült hatása alatt myeloperoxidase - hagyományos enzim sejtek A vér, amely megvéd minket a betegséget okozó baktériumoktól. Az ilyen biológiailag lebontható nanocsövek hatása kettős lehet. Egyrészt a szén nanorészecskék biológiai lebomlása kiterjeszti a lehetséges toxicitási mechanizmusok számát. Másrészt, ha a kapcsolatot a töretlen nanocső légúti gyulladás stimulálja a biológiailag lebomló - nem.
Természetesen, amikor a nanoanyagok biztonságáról beszélünk, szem előtt kell tartani annak lehetőségét, hogy nem csak az emberekre gyakorolt hatást. A környezetbe való bekerüléshez a nanoanyagok kölcsönhatásba léphetnek szinte minden állatfajjal és növénnyel. Ez árt a természetnek? Végül is, a méretükből adódó nanorészecskék nagyon könnyen behatolhatnak bármelyik szervezetbe a sejtmembránon keresztül. A Moszkvai Állami Egyetem és a Tambov Egyetem kutatói például felfedezték, hogy a nanorészecskék be lehet szívni a növények gyökérrendszerébe, és bárhol, a legszélsőségesebb leveleken és hajtásokon keresztül szállíthatók. Veszélyes vagy sem? Végtére is, természetüknél fogva, akár egy fajfaj szervezetének halála is okozhat láncreakciót, hogy elpusztítsa az egész ökoszisztémát. A nanorészecskék természetes rendszerekre gyakorolt hatásának vizsgálata csak most kezdődik. Oroszországban a már említett "Biotest-Nano" központban a nanoanyagok környezeti biztonságának értékelésére szolgáló módszertani megközelítéseket dolgoznak ki. De a legtöbb kérdés ezen a területen továbbra sem marad egyértelmű válaszok nélkül.
Meg kell jegyeznünk, hogy mindez nem szabad megijedni minket a nanoanyagok használatától.
Igen, túl keveset tudunk a nanorészecskék biztonságáról. A szakértők azonban úgy vélik, hogy a toxikológiai adatok hiánya nem vezethet a nanotechnológiai kutatások megállításához. Nincs semmi teljesen biztonságos a világon. A nanoanyagok azonban olyan perspektívákat nyithatnak ki, amelyeket egyetlen hagyományos technológia sem nyújt. Bármely termék, anyag és anyag felhasználásának alapja a tervezett haszon és az egyes konkrét feladatok megoldása és a konkrét körülmények közötti megoldás valószínűsége közötti kapcsolat értékelése. De ahhoz, hogy megoldja ezt a problémát a nanoanyagok számára, a nanotoxikológia munkáját a lehető legaktívabb módon kell fejleszteni. Ez segíteni fog nekünk, hogy ne kitaláljuk, hanem hogy pontosan tudjuk, mely nanoanyagok és biztonságosak. És azok számára, akik nem biztonságosak, létrehozhatunk feltételeket és alkalmazási normákat, hogy ne károszunk magunkra és a körülöttünk lévő természetre. Mint tudja, az ember mindig fél, csak amit nem ért. És amit érti, ő jól használja magát.
Értékeld a cikket: