Ryzyko zdrowotne związane z nanowłóknami – Uniwersytet Edynburski

Ryzyko zdrowotne związane z nanowłóknami – Uniwersytet Edynburski

 

Dzięki nowym badaniom można zmniejszyć zagrożenia zdrowotne wśród osób pracujących z drobnymi włóknami używanymi w przemyśle wytwórczym.

Badania nad zagrożeniami dla zdrowia, jakie stwarzają nanowłókna – stosowane do wzmacniania obiektów, od rakiet tenisowych po skrzydeł samolotów – pozwoliły określić długości, na jakich te włókna są szkodliwe dla płuc.

„Wyrażono obawę, że nowe rodzaje nanowłókien wytwarzanych przez przemysł nanotechnologiczny mogą stanowić zagrożenie, ponieważ mają podobny kształt do azbestu”. – prof. Ken Donaldson, profesor toksykologii układu oddechowego

 

 

Zagrożenia zdrowia

 

Nanowłókna, które można wytwarzać z szeregu materiałów, w tym węgla, są około 1000 razy mniejsze niż szerokość ludzkiego włosa i podczas wdychania mogą dostać się do wnętrza płuc.

Może to prowadzić do raka zwanego międzybłoniakiem, o którym wiadomo, że jest wywoływany przez wdychanie włókien azbestowych, które są podobne do nanowłókien.

 

Długość włókien

 

Badanie uniwersyteckie wykazało, że krótkie włókna o długości poniżej pięciu tysięcznych milimetra nie miały wpływu na komórki płuc.

Jednak dłuższe włókna mogą dotrzeć do jamy płucnej, gdzie utkną i spowodują chorobę.

„Wiedzieliśmy, że dłuższe włókna w porównaniu z krótszymi mogą powodować nowotwory, ale do tej pory nie znaliśmy długości, po przekroczeniu której to się działo. Znajomość długości, powyżej której drobne włókna mogą powodować choroby, jest ważna dla zapewnienia, że ​​bezpieczne włókna zostaną wyprodukowane w przyszłości, a także pomoże nam zrozumieć obecne ryzyko związane z azbestem i innymi włóknami”. – prof. Ken Donaldson, profesor toksykologii układu oddechowego

Naukowcy, których badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Toxicology Sciences, stworzyli włókna o różnej długości przy użyciu drobnych srebrnych odlewów.

Następnie przyjrzeli się wpływowi tych włókien na komórki myszy, aby dojść do swoich ustaleń.

Źródło: Nanofibre health risk quantified

Zobacz na: Firma Johnson & Johnson od dziesięcioleci wiedziała, że azbest czai się w jej zasypce dla niemowląt – Lisa Girion

 

Długość progowa dla indukowanego włóknami ostrego zapalenia opłucnej: zobrazowanie wczesnych wydarzeń związanych z międzybłoniakiem wywołanym przez azbest.

 

“Podejrzewa się, że nanocząstki lub nanowłókna o wysokim współczynniku kształtu mogą nieść ze sobą patogenność podobną do azbestu. Jama opłucna jest szczególnym celem chorób u osób narażonych na działanie azbestu i następstw związanych z nanowłóknami. Wpływ włókien na opłucną zależy od długości włókien, ale kluczowa długość progowa, po przekroczeniu której występują niekorzystne skutki, do tej pory nie została zidentyfikowana, ponieważ wszystkie próbki azbestu i włókien szklanych są niejednorodnie rozłożone w swojej długości. Nanotechnologia korzystnie pozwala na wysoce zdefiniowany rozkład długości włókien wytwarzanych metodami inżynierii syntetycznej, co umożliwia dogłębne badanie tej długości progowej. Wykorzystaliśmy możliwość przygotowania nanowłókien srebra w pięciu określonych klasach długości, aby zademonstrować progową długość włókien dla ostrego zapalenia opłucnej. Następnie zastosowano nanowłókna niklowe i nanorurki węglowe, aby wzmocnić związek między długością włókien a stanem zapalnym opłucnej. Do podania dawki nanowłókien zastosowano metodę śródopłucnowego wstrzyknięcia tych włókien samicom myszy szczepu C57Bl /6, a następnie oceniliśmy ostrą odpowiedź zapalną opłucnej. Sekcje ściany klatki piersiowej zbadano za pomocą mikroskopii świetlnej oraz skaningowego mikroskopu elektronowego w celu zidentyfikowania obszarów uszkodzenia; ponadto badano interakcję komórka-nanoprzewody na powierzchni międzybłonkowej opłucnej ściennej in vivo.

Nasze wyniki wykazały wyraźny efekt progowy, pokazując, że włókna o długości powyżej 4 µm są chorobotwórcze dla opłucnej. Określenie długości progowej patogeniczności opłucnej wywoływanej przez nanowłókna ma istotne znaczenie dla zrozumienia związku między strukturą a toksycznością w przypadku międzybłoniaka wywołanego azbestem i wynikającej z tego oceny ryzyka w celu wniesienia wkładu w projektowanie syntetycznych nanowłókien poprzez przyjęcie łagodnego [niezłośliwego]podejścia przy projektowaniu”. – Toxicol Sci. 2012 Aug;128(2):461-70; The Threshold Length for Fiber-Induced Acute Pleural Inflammation: Shedding Light on the Early Events in Asbestos-Induced Mesothelioma https://academic.oup.com/toxsci/article/128/2/461/1650273

 

Zobacz na: Dlaczego maski na twarz nie działają: przegląd dr Johna Hardie dla dentystów [18 października 2016]
Maski z tkanin: niebezpieczne dla twojego zdrowia? – prof. Raina MacIntyre [2015]
Analiza 50 stanów pokazuje większą ilość zachorowań tam gdzie jest przymus noszenia masek.
Zagrożenia zdrowotne związane z noszeniem masek – Tammy Clark i Kristen Meghan [konsultantki OSHA]
Wykrywanie dwutlenku węgla i kontrola jakości powietrza wewnątrz pomieszczeń
Zawartość tlenu w powietrzu w masce – Jeff Neff [strażak]
Maseczki nie działają: Przegląd literatury naukowej w kontekście zasadności polityki społecznej wobec COVID-19 – dr Denis Rancourt

 

Potrzeba oceny ilości wdychanych mikro (nano) plastikowych śmieci z masek, respiratorów i domowych nakryć twarzy podczas pandemii COVID-19

 

„Wydaje się jednak, że w zestawie norm/standardów i ilości badań nad wdychanymi zanieczyszczeniami środowiska brakuje ważnego elementu. Żaden z tych standardów, w tym normy ASTM (F1862, F2100, F2101, F2299) i rozporządzenie NIOSH (42 CFR 84), które zostały przyjęte przez FDA w zakresie regulacji medycznych masek na twarz i respiratorów chirurgicznych w USA (FDA, 2020a), nie reguluje zanieczyszczeń które się wdycha, takie jak mikro (nano) tworzywa sztuczne, które mogą być obecne w tych produktach.

W rzeczywistości takie zaniedbanie nie dotyczy wyłącznie norm amerykańskich: przegląd aktualnych norm ISO (ISO 22609, 16900), norm UE (EN 140, 143, 149, 14683) i norm chińskich (GB 19083, 2626; GB/T 32610, 38880; YY 0469; YY/T 0969) odnośnie masek i respiratorów, wskazuje że brak w tych normach informacji odnoszących się do tego szczególnego rodzaju zagrożenia. Ponieważ stają się one koniecznością dla wielu osób w ich codziennym życiu i pracy, należy zadać 4 pytania dotyczące tej widocznej luki regulacyjnej dotyczącej bezpieczeństwa ich długotrwałego stosowania. Jest to szczególnie ważne, biorąc pod uwagę fakt, że obecnie istnieje coraz więcej dowodów na to, że wdychanie mikro (nano) tworzyw sztucznych prowadzi do negatywnych skutków zarówno wśród ludzi jak i zwierząt (Prata, 2018).

W przeciwieństwie do szeroko zakrojonych prac nad oceną ich skuteczności w filtrowaniu cząstek stałych unoszących się w powietrzu, bardzo mało uwagi poświęcono tej kwestii. Podczas gdy wielowarstwowa struktura została celowo zaprojektowana do filtrowania kropelek, aerozoli i drobnych cząstek stałych w powietrzu zasysanym z zewnątrz, ryzyko wdychania plastikowych mikrowłókien, cząstek i fragmentów z wnętrza masek i respiratorów zostało zbadane jedynie anegdotycznie.

W badaniu przeprowadzonym przez Howie i wsp. (1986), autorzy publikacji wskazali na znaczne ilości wdychanych mikrowłókien, o średnicy <3μm i długości >5μm i rzędu od 0,1 do >200 na ml, wydalanych z niektórych respiratorów dostarczanych do użytku zawodowego. Należy zauważyć, że badanie dotyczyło masek filtrujących [FFR], rodzaju urządzeń do ochrony dróg oddechowych podobnych do ich współczesnych odpowiedników, ale bez filtra elektretowego.

Ponieważ projekt znacznie się zmienił w przypadku masek filtrujących [FFR], zastosowanie ich wyników jest kwestionowane w przypadku współcześnie produkowanych masek filtrujących. Po umieszczeniu pod mikroskopem kilku najlepiej sprzedających się medycznych masek na twarz i respiratorów typu N95, zauważyliśmy jednak liczne luźno przymocowane zanieczyszczenia na ich wewnętrznych powierzchniach, niektóre przedstawiające morfologię włókien, a inne w formie cząstki, w zakresie mikronowym i submikronowym (Rycina 1 ). Mogły to być zanieczyszczenia przenoszone samodzielnie, lub powstające podczas procesu produkcyjnego, a nawet z plastikowego opakowania – większość produktów została zapakowana w plastikowe torby w celu zachowania sterylności.” – Environ Pollut. 2021 Jan 1;268(Pt B):115728; Need for assessing the inhalation of micro(nano)plastic debris shed from masks, respirators, and home-made face coverings during the COVID-19 pandemic https://chemrxiv.org/ndownloader/articles/12751718/versions/1

 

Ryzyko zdrowotne związane z nanowłóknami