211service.com
Att möta farorna med nanoteknik
Nanoteknik har hittat sin väg in i många produkter. Faktum är att företag har hävdat att mer än 300 produkter är nanobaserade, enligt en databas som underhålls av Woodrow Wilson International Center , i Washington, D.C. I vissa av dessa produkter, såsom hudkrämer och tandkrämer, är nanopartiklar i kontakt med en persons kropp, så många experter är oroade över att de nya egenskaperna hos nanopartiklar kan orsaka hälsoproblem.
Wilson Center har efterlyst mer forskning om den potentiella toxiciteten hos nanopartiklar, och så småningom för reglering av de nya materialen. I veckans nummer av tidningen Natur , Andrew Maynard, vetenskapsrådgivaren för centrets nanoteknikprojekt, tillsammans med 13 ledande experter inom nanotoxicitetsforskning, föreslår fem utmaningar som de hoppas ska hjälpa till att styra forskningen.
Teknikgranskning frågade Maynard om farorna med nanomaterial.
Teknikgranskning : Vilka bevis finns det för att nanoteknik kräver särskild uppmärksamhet?
Andrew Maynard: Enskilda experiment har visat att om man utvecklar material med en nanostruktur, beter sig de annorlunda i kroppen och i miljön.
Vi vet från djurstudier att mycket, mycket fina partiklar, partiklar med stor yta, leder till en större inflammatorisk respons än samma mängd större partiklar. Vi vet också att de kan komma in i slemhinnan i lungorna och ta sig igenom till blodet och komma in i andra organ. Det finns vissa bevis för att nanopartiklar kan flytta in i hjärnan längs luktnerven, så detta kringgår helt blod-hjärnbarriären.
BARN : Om vi redan vet att nanomaterial potentiellt kan vara farliga, varför inte reglera dem nu? Varför inte kräva att företag testar sina produkter för att bevisa att de är säkra?
AM: De skulle kunna göra det, men då är frågan, vilka är de lämpliga testerna? Det sista företag vill göra är att köra konventionella tester och föra ut en produkt på marknaden, och sedan upptäcka att de har missat något, eller att reglerna ändras, och därför borde de ha gjort något annat.
BARN : Så vi behöver mer forskning. Vad är det som gör det så svårt att få definitiva resultat?
AM: Det finns verkligen ingen konsensus om hur du går tillväga för att utvärdera riskerna förknippade med kolnanorör än. I cellkulturer måste du ha en aning om vilken typ av respons du letar efter. Vi vet redan i vissa studier att lungorna ser kolnanorör nästan som biologiska material - de ser det inte som ett främmande material. Men på grund av det börjar de bygga upp lager av kollagen och celler runt dessa nanorör. De ser dem nästan som ett ramverk för att bygga vävnad på. Nu kan det faktiskt vara bra i delar av kroppen, men i lungorna slutar du med att du använder upp luftrummet. Men utan den informationen skulle du inte nödvändigtvis veta vad som var lämpliga celltest att göra i första hand.
BARN : Så med tanke på behovet av mer forskning, vem kommer att finansiera det?
AM: Det är klart att det finns ett gemensamt ansvar mellan regering och industri. Det finns ett ganska starkt argument för regeringar runt om i världen att investera i forskning om grunderna: vad gör dessa skadliga, vad gör dem säkra? Men då har industrin helt klart en roll att spela, för om de kommersialiserar dessa tekniker har de ett ansvar att se till att de är säkra. Så industrin har en roll i att ta den forskning som kommer från regeringar och sedan tillämpa den på specifika produkter och teknologier.
BARN : När vi väl känner till farorna, vem ska reglera nanotekniken? Tror du att de befintliga federala tillsynsmyndigheterna, som EPA, kan göra det?
AM: Jag vet inte, och jag är inte beredd att förbinda mig i detta skede, eftersom vi är i ett så tidigt skede i debatten. Det som oroar mig är att det i hög grad finns ett tankesätt som bygger på den konventionella förståelsen av kemikalier. Men nanomaterial är inga kemikalier. De har en strukturell komponent där såväl som en kemisk komponent.
BARN : Du säger att vi fortfarande är i ett tidigt skede, men argumenterar du inte också för behovet av att komma igång, att göra något nu innan något dåligt händer?
AM: Det är där du kommer ner till att prata om tillsyn snarare än regler. Om du tittar på att utveckla bästa praxis för hantering av nanomaterial kan du vara mycket snabbare än du kan med ny lagstiftning som leder till reglering. Så det finns sätt att hantera utmaningar inom en snar framtid som inte nödvändigtvis innebär att man tillgriper reglering.
BARN : Du har påpekat att nanotekniken går för snabbt för att hänga med, och du har föreslagit några intressanta nya tekniker som kan hjälpa.
AM: Det är väldigt tydligt att vi går in i en ny era på många sätt. Det är mycket tydligt att konventionella sätt att göra saker och tänka helt enkelt inte kommer att klara jobbet med att hantera vissa av dessa nya teknologier och produkter.
BARN : Du pratade om att utveckla smarta sensorer som mäter inte bara antalet partiklar i luften som en arbetare kan andas in, utan också skadliga effekter.
AM: Det stämmer. Du kan tänka dig 10 till 20 år från nu. Du utvecklar ett nytt nanotekniskt material. Du har absolut ingen aning om det kommer att vara säkert eller skadligt. Tänk om du hade en liten sensor som du kunde sätta på din kropp som började blinka om det fanns risk för en farlig exponering? Det skulle innebära att inte bara mäta mängden saker du utsätts för utan faktiskt den egenskapen hos sakerna som sannolikt kommer att leda till skada i kroppen, såsom oxidativ stress, som vad vi kan säga just nu är en viktig indikator potentiell fara. Det skulle vara en indikator att säga, Vänta lite, det kan finnas ett problem här.
BARN : Du säger också att Internet kan hjälpa forskare att samordna sina ansträngningar. Hur?
AM: Det fina med webben är att du kan använda det på innovativa sätt för att sammanfatta information och tillhandahålla portaler för information. Det finns så mycket information där ute för tillfället att det är praktiskt taget omöjligt att hitta något användbart om du inte lägger ner mycket tid och ansträngning på att försöka göra det. Det enda sättet att jag kan arbeta effektivt är om det finns ett sätt att få tillgång till syntetiserad och sammanfattad information som är lättsmält och lätt assimilerbar.
BARN : Har du funderat på en Wikipedia för nanoteknikforskning?
AM: Wikipedia-idén är något som har pratats om. Och jag tycker att antingen det eller något sådant är en väldigt spännande idé. Naturligtvis har du alltid frågan om att validera informationen som finns där. Men jag tror verkligen att det är ett av de innovativa sätten att se på det här.
BARN : Har någon faktiskt tittat på att etablera en sorts nanowiki?
AM: Inte vad jag vet. Men det finns början på det. Om du tittar på vad Rice University har gjort, har de sin publikationsdatabas. Syftet har alltid varit att inkludera en syntes av informationen för att göra den mycket tillgänglig, och även att integrera den databasen med andra informationskällor. Så du börjar se grunden för en någorlunda holistisk dataportal där.
BARN : Din artikel i Natur , även om det gav några intressanta utmaningar, utelämnar fortfarande detaljer om vem som ska göra vad och hur det ska finansieras. Planerar du att släppa något med lite mer detaljer?
AM: Förhoppningen är att beslutsfattarna ska ta sig an och börja göra detta själva. Förhoppningen är att detta kommer att ske snabbt, men om det inte gör det är frågan, kan vi konkretisera detta för att hjälpa dem att sätta ett ramverk på plats? Men jag tror att det första steget är att se hur människor svarar på utmaningen.
BARN : Finns det några tecken på att regeringar kommer att göra något?
AM: Ja, det finns ett par tecken. Vid husets senaste vetenskapskommitté var den federala regeringen i USA mycket starkt anklagad för att ta nästa steg och ta dem snabbt. Om du tittar bortom USA till några av de europeiska länderna, och till viss del Japan, börjar du se att regeringar förstår vikten av att vidta strategiska åtgärder. Så jag är hoppfull. Men naturligtvis kommer beviset att vara att se dessa strategier komma ut och antas.