211service.com
Att mäta riskerna med nanoteknik
Vicki Colvin
Placera: Direktör, Center for Biological and Environmental Nanotechnology vid Rice University
Den här historien var en del av vårt aprilnummer 2003
- Se resten av frågan
- Prenumerera
Personlig påverkan: Colvins nanokemigrupp, som tillverkar nya typer av nanopartiklar, börjar arbeta med toxikologer, biologer och bioingenjörer för att utvärdera de oavsiktliga biologiska effekterna av dessa material.
Teknikrecension: Frågor om nanoteknikens säkerhet verkar plötsligt finnas överallt, från Michael Crichtons bästsäljande roman Byte till efterlyser ett moratorium för tekniken av minst en miljögrupp. Vilka är de främsta bekymmerna?
Vicki Colvin: Nanomaterial är olika. På grund av deras ringa storlek kan vi få in dem i delar av kroppen där typiska oorganiska material inte kan gå eftersom de är för stora. Det finns en enorm fördel med att använda nanopartiklar om du till exempel konstruerar läkemedelsleveranssystem eller cancerterapi. Detta skulle tyda på att nanomaterial som oavsiktligt förs in i kroppen också kan genomgå liknande processer. Oron-eller hypotes skulle vara ett bättre sätt att säga att det är att nanomaterial skiljer sig åt i sin reaktivitet och biologiska tillgänglighet. Du kan inte låta bli att fråga, ja, om de är kraftfulla biologiska aktörer, hur är det då med oavsiktliga konsekvenser?
TR: Är farorna med nanomaterial väl förstått?
Colvin: Det är inte som om ingen någonsin har tänkt på hur partiklar i allmänhet kan interagera med organismer. Vi kan lära oss mycket av partikeltoxicologer som karakteriserar effekterna av aerosoliserade partiklar av alla storlekar på hälsan, samt från bioingenjörer som överväger effekterna av större partiklar som genereras av implantat som slits ner i kroppen. Ändå är det svårt att få specifik information om hälsoeffekterna av mycket små, nanokonstruerade partiklar under 20 nanometer. Så en sak som alla är överens om är att det inte finns mycket information där ute.
Att få den informationen kommer inte att vara en enkel uppgift. Nanomaterial är otroligt olika. Du kan ha kol i nanoskala, teflon i nanoskala, nanoskala you name it. Inom den enorma mångfalden av material skulle det vara nästan fantastiskt om alla dessa material var lika säkra som vatten. Toxikologiska data kommer att börja komma ut, och det är nästan säkert att det inte kommer att vara det: nanomaterial är helt säkra. Ingenting i världen är helt säkert.
TR: Så förväntar du dig dåliga nyheter om hälsoeffekterna av nanomaterial?
Colvin: Jag förväntar mig fullt ut att det inom nästa år kommer att finnas några konkreta uppgifter om hälsoeffekter. Inte överraskande kommer det att finnas några nyheter att, hej, du kan inte använda dessa material i alla möjliga tillämpningar; du måste ta hänsyn till mänsklig exponering och miljöpåverkan.
Ur ett strikt vetenskapligt perspektiv finns det några fascinerande frågor om hur kroppen hanterar oorganiska material som är i storleksordningen hemoglobin. Vid det här laget tror jag att det är ett misstag av någon att säga att nanopartiklar är säkra, och det är ett misstag att säga att nanopartiklar är farliga. De kommer förmodligen att vara någonstans i mitten. Och det kommer att bero väldigt mycket på detaljerna. Men det som är viktigt är att om du startar en industri i området, med miljarder dollar som går till nanoteknikföretag, måste du väga de fantastiska fördelarna med nanoteknik mot vad som just nu är en inte välförstådd risk. Kommer det att finnas en regulatorisk miljö att hantera? Kommer det att uppstå ansvarsfrågor? Ju tidigare vi kan få teknisk information till hands, desto bättre.
TR: Ska det finnas regler för nanoteknik, på samma sätt som vi har regler för läkemedel och kemikalier?
Colvin: Under de närmaste åren är svaret nej. Nanoteknik, ur ett industriperspektiv, utvecklas just nu, och faktiska produkter för konsumenter är inte vanliga. Men jag skulle säga att när produkterna väl är utvecklade borde förmodligen FDA [Food and Drug Administration] titta på det. Jag vet att nanomaterial redan används i solskyddsmedel och även i kosmetika. Det faktum att de används under dessa omständigheter är av intresse, och jag känner att det så småningom kommer att finnas en reglerande komponent för den här branschen.
TR: Har nanopartiklarna som används i solskyddsmedel och kosmetika testats? Vad säger du om riskerna med dessa konsumentprodukter?
Colvin: Såvitt jag vet har de inte testats. Använder jag solkrämer? Ja. Får det mig att vara vaken på natten? Det gör det faktiskt inte. Eftersom den typ av sjukdomar-om man tittar på andra större
partikelbaserade sjukdomar - är sådana som vanligtvis utvecklas hos arbetare som har akut exponering för materialen under decennier. Så jag känner inte att det finns någon chans att tillfällig användning av solskyddsmedel är ohälsosamt för mig eller min familj. Ändå vore det bättre för alla att göra grundliga tester.
TR: Eftersom nanopartiklar är så små, kan de gå någonstans i kroppen?
Colvin: Det är känt att under rätt omständigheter kan nanopartiklar gå in i celler. Detta faktum i sig är inte en anledning till oro. Även om uppgifterna inte är systematiska, tenderar de definitivt att gå in under cirka 50 nanometer [ungefär storleken på ett förkylningsvirus]. Då är frågan: Vart tar de vägen? Hur fördelar de sig i kroppen? Och uppgifterna om det är lite mindre tydliga. Mindre partiklar cirkulerar tydligen mycket längre och kan i vissa fall passera blod-hjärnbarriären. Och de kan säkert läcka ut ur kapillärerna och komma in i vätskorna mellan cellerna. Så de kan gå till platser i kroppen som ditt genomsnittliga oorganiska mineral inte kan.
TR: Finns det några områden där du anser att insatserna inom nanoteknik förmodligen borde sakta ner?
Colvin: Nya typer av solceller eller nya metoder för att behandla cancer, för att bara ta två exempel, erbjuder fantastiska fördelar för vårt samhälle som uppväger alla spekulationer om risker. Jag är mindre övertygad om att nanomaterial som används i kosmetiska produkter är värt risken.
TR: Är du orolig för att allmänhetens rädsla kommer att hindra utvecklingen av nanoteknik?
Colvin: I slutändan måste människor fatta ett kostnad-mot-nytta-beslut. Fördelarna med nanoteknik är välkända av forskare och vår federala regering, som har lagt över en miljard dollar på området. Men det kommer nästan säkert att finnas kostnader för att implementera nanotekniken. Att försöka sticka huvudet i sanden och säga, Åh nej, all nanoteknik kommer bara att resultera i helt säker och bra teknik är förenklat. Ett antal mycket kraftfulla organisationer som Greenpeace, särskilt de som gick efter genetiskt modifierade organismer, börjar titta på nanoteknik. Som teknisk person måste du lyssna på dessa grupper och ta deras rädsla på allvar.
Om det vore en perfekt värld skulle vi inte tänka på det här ämnet på 10 år. Och då skulle all data finnas där, och vi skulle fatta ett bra beslut. Men faktum är att samhället kommer att tvingas fatta ett beslut i brist på data. Jag vet inte vad de tekniska svaren är än. Jag kan bara säga att det är ett mycket mångsidigt och komplext problem. Det kommer att finnas många olika svar. Och ja, jag är orolig när det första dokumentet om hälsoeffekterna av nanomaterial publiceras.