Графеновая пыль не опасна для здоровья, показало исследование
Графеновые материалы (GRMs) часто используются для армирования полимеров. В малых концентрациях до 5% по массе они могут значительно улучшить прочность, электропроводность и теплоперенос композитов. Однако, как относительно новый класс материалов, графен и GRMs требуют тщательной оценки потенциальных неблагоприятных эффектов.
В новом исследовании междисциплинарная команда учёных в рамках проекта Graphene Flagship ЕС создала композит из полиамида-6 (PA6, или нейлон-6) с 2.5% восстановленного оксида графена (rGO). Затем материал подвергли абразивной обработке, имитируя дальнейшую переработку или утилизацию, создав частицы средним диаметром 1.9 мкм для PA6-rGO и 3.2 мкм для чистого PA6.
Исследование воздействия
Учёные проанализировали и сравнили эффекты частиц PA6-rGO, чистого PA6 и чистого rGO на моделях наиболее вероятных путей воздействия. Были использованы клеточные модели, представляющие лёгкие, желудочно-кишечный тракт, кожу и иммунную систему человека, а также in vivo модель на мышах для лёгочного воздействия.
Исследователи обнаружили лишь ограниченные острые реакции на PA6-rGO в различных клеточных моделях. Существенные неблагоприятные эффекты индуцировал только чистый rGO, особенно в макрофагах — типе иммунных клеток.
Поскольку вдыхание — ключевая профессиональная проблема, команда провела однократное исследование воздействия на мышах. В соответствии с in vitro данными, PA6-rGO вызвал умеренное и преходящее воспаление лёгких.
В целом, это всестороннее исследование предполагает вероятный низкий риск для здоровья человека при остром воздействии частиц PA6-rGO. Однако для оценки хронических эффектов или воздействия на пациентов с хронической обструктивной болезнью лёгких (ХОБЛ) или астмой потребуются дальнейшие исследования.
«Мы стремимся предвидеть сценарий "а что, если?" до широкого использования этих новых материалов, чтобы избежать будущих социальных и экономических проблем», — говорит ведущий автор исследования Питер Вик.
«Это всестороннее исследование возможной токсичности фрагментов графен-полимерного композита подчёркивает центральную роль, которую безопасность и охрана здоровья играют в Graphene Flagship с самого начала. Обнадёживает, что это исследование показывает незначительные эффекты, подтверждая жизнеспособность графена для массового применения», — добавляет Андреа Феррари.