Nanorurki węglowe: nowy azbest?
Apel o ostrożność, gdyż nanorurki powodują przedrakowe rozrosty u myszy.
Nanorurki węglowe: nowy azbest?
Eksperci w dziedzinie nanotechnologii wzywają rząd do podjęcia szybkich działań w celu upewnienia się, że nanorurki węglowe są odpowiednio regulowane, po tym jak naukowcy odkryli, że niektóre nanorurki węglowe mogą powodować przedrakowe rozrosty w taki sam sposób jak azbest.
Naukowcy kierowani przez Kena Donaldsona z Centrum Badań nad Stanami Zapalnymi Uniwersytetu w Edynburgu (Wielka Brytania) odkryli, że u myszy długie, proste, wielościenne nanorurki węglowe mogą powodować ten sam rodzaj uszkodzeń, co włókna azbestu, gdy są wstrzykiwane do zewnętrznej wyściółki płuc, zwanej mezotelium.
[Mezotelium jest błoną zbudowaną z prostych komórek nabłonka płaskiego pochodzenia mezodermalnego, która tworzy wyściółkę kilku jam ciała: opłucnej (jama opłucnej wokół płuc), otrzewnej (jama brzuszno-miedniczna obejmująca krezkę, omenta, więzadło krzyżowe i perymetrium) i osierdzia (wokół serca). Tkanka mezotelialna otacza również męskie jądro (jako tunica vaginalis) oraz czasami powrózek nasienny (w przypadku drożnego wyrostka pochwowego). Mezotelium, które pokrywa narządy wewnętrzne nazywane jest mezotelium trzewnym, natomiast to, które pokrywa otaczające ściany ciała nazywane jest mezotelium ciemieniowym. Mezotelium, które wydziela płyn surowiczy jako główną funkcję, jest również znane jako serosa.” – Źródło: Wikipedia ]
Płuca usuwają ciała obce poprzez owijanie ich w komórki odpornościowe, które następnie mogą być wypłukane z organizmu. Jednak proste włókna dłuższe niż około 20 mikrometrów nie mogą być usunięte w ten sposób, ponieważ komórki są zbyt małe, aby je wchłonąć. W rezultacie, komórki ulegają zapaleniu i tworzą niepożądane grudki, zwane ziarniniakami, które mogą prowadzić do powstania międzybłoniaka, raka mezotelium.
Azbest jest znaną środowiskową przyczyną raka płuc.
Firma Johnson & Johnson od dziesięcioleci wiedziała, że azbest czai się w jej zasypce dla niemowląt – Lisa Girion
Ryzyko zdrowotne związane z nanowłóknami – Uniwersytet Edynburski
Tworzenie się ziarniniaków w wyniku podskórnego wstrzyknięcia owcom produktów zawierających glin jako adiuwant – doktorant Javier Asín i inni.
Odkryto, że szczepionka ActHIB zawierała kawałki szkła w latach 2013-2015
Naukowcy odkryli, że nanorurki węglowe o tej długości prowadziły do powstawania ziarniniaków u myszy. “Pokazaliśmy, że jeśli [nanorurki węglowe] rzeczywiście znajdą drogę do mezotelium, są patogenne” – mówi prof. Ken Donaldson.
Toksyczne skutki
Prof. Donaldson i jego koledzy podkreślają, że badania nie dowodzą, że ludzie narażeni na kontakt z nanorurkami zachorują na raka. Nie przeprowadzono jeszcze żadnych badań nad skutkami narażenia środowiskowego, czy wdychania. “Z pewnością potrzebujemy więcej badań nad toksykologią tych materiałów” – mówi Donaldson.
Skutki zdrowotne azbestu wyszły na jaw dopiero kilkadziesiąt lat po tym, jak pracownicy zostali narażeni na jego włókna. Nie musi tak być w przypadku nanorurek, mówi Anthony Seaton, lekarz zajmujący się klatką piersiową i współautor pracy opublikowanej w Nature Nanotechnology[1]. “Jesteśmy daleko przed konkurencją” – mówi.
Andrew Maynard, współautor i główny doradca naukowy projektu dotyczącego pojawiających się nanotechnologii w Woodrow Wilson International Center for Scholars w Waszyngtonie, twierdzi, że wie o 12 produktach, które otwarcie deklarują użycie nanorurek węglowych, takich jak rakiety tenisowe i części rowerów.
Maynard podejrzewa jednak, że liczba ta jest niedoszacowana. “Podejrzewam, że jest to wierzchołek góry lodowej” – mówi.
Rozmiar ma znaczenie
“Do tej pory istniała znaczna niepewność co do zagrożeń, jakie mogą stwarzać nanorurki węglowe” – mówi Richard Jones, nanotechnolog z Uniwersytetu w Sheffield w Wielkiej Brytanii. Jego zdaniem badania te zaczynają wyjaśniać sytuację. “Teraz wiemy, że to właśnie najdłuższe rurki są najbardziej prawdopodobnym czynnikiem mogącym powodować problemy”.
Jones dodaje, że nanorurki nie są normalnie przetwarzane w stanie, w którym mogłyby być wdychane, ale mimo to widzi potrzebę ochrony społeczeństwa, a także środowiska przed jakąkolwiek szansą narażenia na kontakt z nanorurkami.
Prof. Andrew Maynard spodziewa się, że nanorurki węglowe znajdą szerokie zastosowanie, od lekkich materiałów konstrukcyjnych po systemy oczyszczania wody dla krajów rozwijających się. Mówi, że aby było to bezpieczne, zastosowanie nanorurek musi być odpowiednio uregulowane.
Maynard nazywa badania na myszach “sygnałem ostrzegawczym”. “Problemy wystąpiły na wystarczająco wczesnym etapie, abyśmy mogli podjąć działania” – mówi. “Jeśli dobrze się zastanowimy, możemy sprawić, że nanorurki węglowe będą w miarę bezpieczne”. Sugeruje on, że tylko krótkie, kręcone nanorurki, powinny być używane. Alternatywnie, można by je mieszać z płynami, zamiast używać proszków zawierających proste nanorurki, które mogłyby być wdychane.
Takie regulacje będą wymagały interwencji rządu i przemysłu, mówi Maynard. “Muszą istnieć regulacje, ale przemysł też musi wziąć na siebie odpowiedzialność”.
Departament Środowiska, Żywności i Spraw Wiejskich rządu Wielkiej Brytanii (DEFRA) posiada dobrowolny system raportowania dla producentów, którzy wykorzystują materiały w skali nano w swoich produktach, a Stany Zjednoczone mają podobny system. Jednak dopóki tego rodzaju sprawozdawczość nie stanie się obowiązkowa, trudno będzie stwierdzić, gdzie i jakiego rodzaju nanorurki są stosowane przez producentów.
Źródło: Nature, 20 May 2008, Carbon nanotubes: the new asbestos?
Przypis:
1. Poland, C. A. et al. Nature Nanotech. doi:10.1038/nnano.2008.111 (2008).