Наночастицы могут быть вредными для здоровья людей и окружающей среды!

Ученые установили, что свойства наночастиц, которые так привлекают производителей, могут оказывать отрицательное влияние на здоровье людей и окружающую среду. Однако, пока что малоизвестно о том, какие частицы могут быть вредными т.к. сейчас нет способа точно определить, что именно является наночастицей.

В результате проведенного исследования, которым занималась международная группа ученых из Центра экологических последствий нанотехнологий (Center for the Environmental Implications of NanoTechnology. сокращенно - CEINT ), при Дюкском университете (Duke University. США ), был сформирован новый взгляд на то, как необходимо отбирать наночастицы при изучении потенциального негативного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Они обнаружили, что хотя множество маленьких частиц и считаются "нано", однако эти вещества часто не соответствуют полному определению наличия особых свойств, которые отличают их от обычных веществ.

Согласно наиболее распространенному определению, частица считается нано, если: во-первых, ее величина составляет от 1 и до 100 нанометров (нм) - приблизительно 1/10,000 диаметра человеческого волоса; и во-вторых, если у нее есть свойства, которые значительно отличают ее от обычных аналогов.

Особенные свойства наночастиц еще объясняются высоким соотношением поверхности к объему. По сравнению с обычными частицами у наночастиц более высокий процент атомов на поверхности структуры т.к. именно поверхностные атомы обеспечивают высокую химическую активность. Эти искусственные пылинки можно найти в большинстве потребительских товаров, включая краски и солнцезащитные крема, водоочистительное оборудование и системы доставки лекарственных веществ.

В течение последних нескольких лет обсуждения о наночастицах больше сосредотачивались на их размере, чем на свойствах. Однако, после обзора научной литературы, ученые полагают, что старое определение не является достаточно точным. Определение, которое фокусируется на свойствах, необходимо для того, чтобы помочь ученым установить, какие именно наночастицы представляют наибольшую угрозу среде или человеческому здоровью.

"А наименьшим частицам (меньше 30 нанометров) нужно придать особое внимание при изучении их влияния на экологию и здоровье людей ", говорит Марк Визнер (Mark Wiesner). профессор по строительному и экологическому проектировнию Дюкского университета (Duke University ) и директор CEINT .

"Есть множество потенциально новых искусственных наночастиц и поэтому нам необходимо направить усилия на изучение тех, у которых самая большая вероятность наличия уникальных свойств " сказал Визнер (Wiesner ).

"Ключевой вопрос, на который нужно ответить, - обладает ли определенная наночастица ядовитыми или опасными свойствами, которые действительно отличаются от идентичных частиц в их объемном виде ", заявил Визнер (Wiesner). "На этот вопрос пока нет ответа. Чтобы дать ответ, мы должны говорить на общем языке, оценивая любые уникальные свойства этих новых материалов ".

Результаты исследования Визнера (Wiesner ) были опубликованы онлайн в журнале Nature Nanotechnology. Исследование было поддержано CEINT совместно с Национальным научным фондом (National Science Foundation, США ) и Управлением по охране окружающей среды (Environmental Protection Agency ).

Исследователи обнаружили, что обычно наночастицы близкие к концу размерного спектра равному в 100 нм имеют меньше особенных свойств по сравнению с их объемными аналогами. Кроме того, они установили тот факт, что наночастицы, которые имеют размер меньше чем 30 нм, обычно проявляют уникальные свойства, поэтому исследователи должны обратить на них усиленное внимание.

"Когда атомы на поверхности многих наночастиц с размером меньше чем 30 нанометров взаимодействуют с окружающей средой, их кристаллическая структура подвергается сильным изменениям ", сказал Визнер (Wiesner ).

Например, из-за увеличенного соотношения поверхности к объему, наночастицы могут не только активно вступать в реакцию с другими химикатами в среде, но и нарушать определенную деятельность на клеточном уровне.

"Хотя были отчеты о токсичности наночастиц, которая увеличивается с уменьшением размера, все еще неясно, вредно ли это увеличение реакционной способности для среды или человеческого здоровья " сказал Визнер (Wiesner ). "Чтобы решить эту проблему, токсикологические исследования должны сравнить частицы, которые проявляют новые свойства в зависимости от размера и особенно те, у которых повышенная реактивность их поверхностных атомов, с теми частицами, которые не проявляют этих свойств ".