211service.com
Vissa nanorör kan orsaka cancer
Vissa typer av kolnanorör kan orsaka samma hälsoproblem som asbest, enligt resultaten av två nya studier. I ett , publicerade igår, tester på möss visade att långa och raka flerväggiga kolnanorör orsakar samma sorts inflammation och lesioner i den typ av vävnader som omger lungorna som orsakas av asbest. Den andra studien , också gjort på möss, visade att liknande kolnanorör så småningom ledde till cancertumörer.
Farliga nanorör: De långa, flerväggiga kolnanorören som visas här kan leda till inflammation, lesioner och cancer när de kommer i kontakt med mesotelvävnader som omger organ i kroppen, enligt nya studier utförda på möss. (Skalstången är 20 mikrometer.)
Kolnanorör, rörformade kolmolekyler bara tiotals nanometer i diameter, har utmärkta elektroniska och mekaniska egenskaper som gör dem attraktiva för ett antal tillämpningar. De har redan införlivats i vissa produkter, såsom tennisracketar och cyklar , och så småningom kunde de användas i en mängd olika applikationer, inklusive medicinska terapier, vattenrening och ultrasnabba och kompakta datorchips. Det är ett material som har många unika egenskaper, säger Andrew Maynard , en medförfattare till en av studierna, som visas i det aktuella numret av Naturens nanoteknik . Men det kommer så klart inget som är helt riskfritt.
Kolnanorör som är raka och 20 mikrometer eller längre i längd – kvaliteter som är väl lämpade för kompositmaterial som används i sportutrustning – liknar asbestfibrer. Detta har länge fått många experter att föreslå att dessa kolnanorör kan utgöra samma hälsorisker som asbest, ett brandbeständigt material som kan orsaka mesoteliom, en cancer i en typ av vävnad som omger lungorna. Men fram till nu saknades starka vetenskapliga bevis för denna teori.
De nya studierna bekräftar delvis kolnanorörens likhet med asbest genom att visa att långa, raka kolnanorör som injiceras i mesotelvävnad hos möss orsakar den sortens skador och inflammationer som också utvecklas som ett resultat av asbest. Sådana reaktioner är en stark indikator på att cancer kommer att utvecklas vid kronisk exponering. En av studierna, som dök upp i Journal of Toxicological Study och gjordes av forskare vid Japans National Institute of Health Sciences, visade också faktiska cancertumörer. De Naturens nanoteknik studien gjordes främst av forskare i Storbritannien vid University of Edinburgh och på andra håll.
Vad som inte är känt är om de under tillverkning, användning och kassering av nanorör kan bli luftburna och andas in i tillräckliga mängder för att orsaka problem. Tidigare arbete har faktiskt visat att det faktiskt är svårt att få kolnanorör i luften, eftersom de tenderar att klumpa ihop sig, säger Maynard, chefsrådgivare för vetenskapen för Project on Emerging Nanotechnologies, vid Woodrow Wilson Center for Scholars, i Washington, DC . Han säger att det kan minska chansen att de andas in. Han tillägger att ytterligare forskning behövs för att bekräfta detta.
Inte alla typer av kolnanorör beter sig som cancerframkallande asbest. De Naturens nanoteknik artikeln visade att korta nanorör (de som är mindre än 15 mikrometer långa) och långa nanorör som har blivit mycket trassliga inte orsakar inflammation och lesioner. Även om studien inte specifikt tittade på enkelväggiga nanorör, tenderar dessa att vara kortare och mer trassliga än flerväggiga nanorör, så de kommer förmodligen inte att agera som asbest, säger forskarna. Författarna föreslår att detta kan bero på att sådana nanorör lätt kan tas upp av immunceller som kallas makrofager, och långa, rakare kan inte. (Makrofager kan bara sträcka sig till 20 mikrometer, vilket gör det svårt för dem att uppsluka nanorör längre än så.) Detta fynd överensstämmer med resultat publicerades i januari som tyder på att vissa typer av korta kolnanorör är icke-toxiska för möss, säger Hongjie Dai , professorn i kemi vid Stanford University som publicerade det tidigare arbetet. Korta nanorör kommer sannolikt att vara användbara i elektronik och medicinska tillämpningar, medan långa, flerväggiga nanorör är mer attraktiva för kompositmaterial på grund av deras mekaniska styrka. Dai säger att det är viktigt att inte klumpa ihop alla kolnanorör, eftersom de kan ha väldigt olika egenskaper beroende på hur de tillverkas.
De Naturens nanoteknik studien är stark eftersom den etablerar kopplingen mellan en viss typ av nanorör och asbestliknande symtom, samtidigt som den kontrollerar för kemiska föroreningar som är en biprodukt av tillverkning av kolnanorör, säger Vicki Colvin , professor i kemi och kemisk och biologisk ingenjörskonst vid Rice University i Houston, TX. Sådana kemiska föroreningar har lett till motsägelsefulla resultat i tidigare toxicitetsstudier på nanopartiklar. De Journal of Toxicological Study papper, som inte bara visade att långa kolnanorör kunde orsaka lesioner, utan också att dessa faktiskt kan leda till cancertumörer, hade nackdelen att forskarna använde genetiskt modifierade möss som är särskilt känsliga för asbest, säger Colvin. Men den studien visar fortfarande ett samband mellan dessa speciella typer av kolnanorör och mesoteliom.
Som är fallet med asbest, kommer kolnanorör sannolikt inte att orsaka problem när de är inbäddade i produkter. Det är viktigast att skydda arbetare som är involverade i tillverkning och bortskaffande av dessa produkter, då nanorören kan släppas ut i luften, säger författarna till Naturens nanoteknik studie säger. Detta skulle kunna göras med etablerade metoder för att hantera fibrösa partiklar, säger Colvin, och genom att börja hålla reda på vilka produkter som har de potentiellt farliga nanorören – något som inte görs systematiskt nu. Beväpnad med resultaten kan ingenjörer möjligen använda typer av kolnanorör som är säkrare, säger Maynard.
Anthony Seaton , en av författarna till Naturens nanoteknik paper, en forskare vid University of Aberdeen och en läkare som har behandlat människor som exponerats för asbest, drar ett samband mellan löftet om kolnanorör och det hopp människor en gång hade för asbest. Asbest, liksom kolnanorör, var till synes idealisk för många applikationer. Vid ett tillfälle, säger Seaton, var asbest nästan allestädes närvarande. Men medan farorna med asbest inte upptäcktes och hanterades förrän människor blev sjuka, ger de nya fynden en chans att hindra människor från att skadas, säger han, genom att vidta förebyggande åtgärder. Vi har lärt oss en allvarlig läxa från asbest, säger Seaton.