Wstępne badania sugerują, że nanocząstki nie są szkodliwe dla zdrowia, wciąż jednak tajemnicą pozostaje ich oddziaływanie bezpośrednio na ludzkie komórki. Naukowcy z Missouri University of Science and Technology rzucili nieco światła na to zagadnienie.
Zespół profesora Huanga badał wpływ nanotlenków metali przejściowych na komórki płuc. Fot. Pulmonary Pathology / Foter.com / CC-BY-SA
Dochodowe, ale niebezpieczne?
Nanocząstki są wykorzystywane w urządzeniach optycznych, systemach oczyszczania wody, kosmetykach, systemach kontrolowanego dostarczania leków, a także jako składniki farb. Ale to tylko początek długiej listy – szacuje się, że liczba ich dostępnych komercyjnie zastosowań przekroczyła już 2800. Do 2017 roku na całym świecie nanocząstki mają przynieść zysk prawie 50 mld dolarów.
Jest to więc ogromny biznes, ale czy bezpieczny? Niedawno ASTM opublikował nowy standard dotyczący lotnych nanocząstek i bezpieczeństwa, jak grzyby po deszczu wyrastają projekty i badania związane z tym zagadnieniem (jak choćby NanoHouse czy dociekania włoskich i francuskich naukowców, w jaki sposób skład farby wpływa na uwalnianie nanocząstek), NANOFLOC zapobiegliwie pracuje nad systemem usuwania nanocząstek z otoczenia… Wyniki badań naukowców nie zawsze są jednoznaczne, a wpływ nanotechnologii na nasze zdrowie wciąż pozostaje bardzo kontrowersyjnym tematem.
Prof. Yue-Wern Huang. Fot. Missouri University of Science and Technology
Miedź i cynk zabójcze
Choć wstępne badania wskazują, że nie takie nanocząstki straszne, jak je malują, nie zbadano jeszcze dokładnie ich oddziaływania na poziomie komórkowym. Czy wnikając do komórek mogą je uszkadzać lub wstrzymywać ich rozwój i namnażanie? Częściową odpowiedź na to pytanie dał zespół badawczy z Missouri University of Science and Technology na czele z profesorem Yue-Wern Huang.
Naukowcy postanowili zbadań wpływ nanocząstek tlenków metali przejściowych na komórki płuc. W badaniach wykorzystali tlenki metali z czwartego okresu – tytanu, chromu, manganu, żelaza, niklu, miedzi i cynku. Zgodnie z wynikami cytotoksyczność (szkodliwe oddziaływanie na komórki) była tym większa, im dalej na prawo w układzie okresowym położony jest metal tworzący tlenek. Jak mówi profesor Huang, w obecności nanotlenków miedzi i cynku aż 80% komórek umiera wskutek uszkodzenia błon komórkowych.
Ratunek – nietoksyczne powłoki
Profesor wierzy jednak, że cytotoksyczność nanocząstek można zredukować. Ponieważ problem jest związany z ładunkiem powierzchniowym nanotlenków oraz uwalnianych przez nie jonów metali, rozwiązaniem mogłyby być specjalne pokrycia ze związków nietoksycznych. Naukowcy z uniwersytetu w Missouri właśnie wypróbowują tego typu powłoki na nanocząstkach tlenku cynku. Przy okazji sprawdzają, czy nanocząstki mogą hamować podziały komórkowe i zaburzać cały cykl rozwojowy komórki. Jeśli uda im się opracować technologię, która zmniejszy toksyczność nanotlenków, a równocześnie nie pogorszy ich właściwości użytkowych, będzie to wielki sukces.
Źródło: Missouri University of Science & Technology
