Сжигание пластиков с графеном: исследование риска для здоровья от остатков графена в 3D-модели лёгких

Благодаря своим исключительным свойствам графен сейчас добавляют в широкий спектр пластиков. Этот углеродный материал улучшает, например, электропроводность и стабильность композитов.

Исследователи Empa изучают риски для здоровья от этих сравнительно новых композитов. Последняя работа посвящена остаткам нанографитовых пластинок, которые могут образовываться при сжигании таких материалов на мусоросжигательных заводах или при пожаре.

Реалистичная модель лёгкого в чашке Петри

Поскольку организм человека, скорее всего, контактирует с частицами графена через дыхательные пути, для тестов на токсичность использовали 3D-модель лёгкого, разработанную в Empa. Команда Питера Вика из лаборатории «Взаимодействие частиц и биологии» подвергла клетки лёгких воздействию остатков от сжигания композитов с нанографитовыми пластинками.

Чтобы максимально реалистично оценить количество частиц графена, с которым сталкивается человек, команда Цзина Вана из лаборатории «Передовые аналитические технологии» исследовала и количественно определила продукты сгорания графеновых композитов.

Острого вреда нет

Используя эти данные, команда подвергла 3D-модель лёгкого реалистичным условиям, чтобы оценить острую токсичность нанографитовых пластинок после сгорания. Результаты показали, что остатки сгорания пластиковых смол без графена вызывают известные неблагоприятные реакции, указывающие на риск для здоровья. Однако после контакта с остатками нанографитовых пластинок не было обнаружено признаков острого повреждения клеток лёгких, таких как воспалительные реакции, окислительный стресс или гибель клеток.

В более раннем исследовании учёные Empa уже показали, что риски для здоровья от графеновой пыли, образующейся при истирании полимерных композитов, незначительны. Влияние длительного воздействия наночастиц графена будет изучено в долгосрочных исследованиях.