Оценка рисков нанотрубок
Итальянские учёные утверждают, что для вынесения суждения о долгосрочной безопасности углеродных нанотрубок необходим гораздо более детальный токсикологический подход к оценке их опасности. Свои выводы они изложили в International Journal of Environment and Health.
Хотя нанотехнологии — относительно новая область исследований, уже звучат заявления, что их продукты могут быть вредны для здоровья человека и окружающей среды. Особую озабоченность вызывает безопасность углеродных нанотрубок — микроскопических полых волокон углерода. Они являются лишь одной из групп материалов, разрабатываемых под общим термином «нанотехнологии», который фокусируется на материалах с размерами частиц от 1 до 100 нанометров (нанометр — одна миллиардная метра).
По словам Энрико Бергамаски из Департамента клинической медицины Университета Пармы, углеродные нанотрубки — один из самых перспективных наноматериалов с потенциалом применения в инженерии, молекулярной электронике и в качестве агентов для доставки лекарств, что может значительно снизить побочные эффекты для множества препаратов.
Несмотря на их инновационные свойства, малый размер нанотрубок заставил некоторых наблюдателей предположить, что они могут оказывать сходное вредное воздействие с сажевыми частицами из выхлопных газов, известными как PM10. Другие указывают, что прочность и волокнистая природа углеродных нанотрубок напоминает волокна асбеста и следует той же «волоконной парадигме».
Бергамаски и коллеги отмечают, что углеродные нанотрубки — недавнее изобретение, которое только сейчас находит коммерческое применение, поэтому клинические и эпидемиологические данные о любых их долгосрочных эффектах на здоровье человека полностью отсутствуют.
Исследователи поясняют, что, несмотря на иногда преувеличенные заголовки в СМИ о исследованиях воздействия нанотехнологий, их новизна означает, что ещё никто не установил, представляют ли они долгосрочный риск для здоровья или могут усугублять определённые уже существующие заболевания.
«По мере увеличения производства этих материалов существует острая необходимость в разработке стратегий оценки их возможного воздействия на сотрудников, которые представляют основную подвергающуюся воздействию популяцию, наряду с характеристикой самого воздействия, чтобы при необходимости можно было ввести соответствующие правила безопасности», — говорит Бергамаски.
Команда поясняет, что для оценки любого нового химического вещества или материала по сравнению с существующими стандартами и категоризации уровня связанного с ним риска уже созданы и применяются общепринятые стандартизированные тесты и модели. Однако неизвестно, работают ли они также для такого гетерогенного класса наноматериалов.
В связи с этим исследователи уже продемонстрировали острые токсические эффекты, вызванные вдыханием углеродных нанотрубок. Несколько команд сосредоточились на изучении того, как эти вещества взаимодействуют с нашими клетками на молекулярном уровне. Их малый размер, химия поверхности и реакционная способность являются наиболее важными факторами, влияющими на биологические взаимодействия и токсичность, поскольку они могут оставаться нетронутыми в лёгких или, после системной транслокации, в других органах в течение длительного времени. Однако для конкретных применений поверхность нанотрубок часто модифицируют, добавляя различные химические группы. С одной стороны, это, по-видимому, снижает цитотоксичность и увеличивает их метаболическое выведение, но с другой — не обязательно позволяет клеткам легче разрушать такие структуры.
Тем не менее, команда из Пармы, проанализировав все доступные данные, предполагает, что для достижения приемлемого уровня уверенности в безопасности (или опасности) углеродных нанотрубок следует объединить экспериментальные, клинические и эпидемиологические данные. Они добавляют, что пора вводить превентивные меры, а также оценить необходимость проведения периодических медицинских осмотров сотрудников, подвергающихся воздействию углеродных нанотрубок.