Nanorurki niczym azbest

W ostatnich latach wielokrotnie pojawiały się doniesienia o nowych odkryciach w dziedzinie nanotechnologii. Jedną z najważniejszych gałęzi tej dziedziny jest rozwój wiedzy o węglowych nanorurkach - strukturach o kształcie walca, których ścianki są tworzone przez pojedyncze warstwy atomów węgla. Początkowo jednak w ślad za burzliwym narastaniem optymizmu związanego z ich potencjalnym zastosowaniem nie poszły badania związane z bezpieczeństwem ich stosowania. Tymczasem okazuje się, że niektóre formy nanorurek mogą zachowywać się jak azbest i uszkadzać nasz układ oddechowy, a nawet powodować nowotwór zwany międzybłoniakiem opłucnej.

To studium należy do badań strategicznych, ściśle ukierunkowanych na zapewnienie bezpiecznego i odpowiedzialnego rozwoju nanotechnologii - tłumaczy Andrew Maynard, jeden z autorów badań. Należy zaznaczyć, że dotychczas, pomimo wielokrotnego nagłaśniania sprawy bezpieczeństwa użycia nanorurek przez różnorodne środowiska naukowe, nikt nie przeprowadził dokładnej analizy bezpieczeństwa stosowania nanomateriałów otrzymywanych z węgla.

Jednym z powodów, dla których badacze postanowili przyjrzeć się bliżej bezpieczeństwu stosowania nanorurek, jest ich strukturalne podobieństwo do azbestu - materiału, który stał się przyczyną ogromnej ilości zachorowań na pylice oraz nowotwory płuc. Jak tłumaczy dr Anthony Seaton, pracujący na Uniwersytecie w szkockim Aberdeen, ogromna ilość nowotworów związanych z używaniem azbestu, które zaczęliśmy wykrywać począwszy od lat 50. i 60. [XX wieku - red.], prawdopodobnie będzie się utrzymywała pomimo faktu, że użycie tego materiału spadło nagle około 25 lat temu. Choć są powody, by uznawać nanorurki za bezpieczne, będzie to zależało od podjęcia poprawnych środków zapobiegania ich wdychaniu w miejscu produkcji, używania oraz składowania. Kroki te powinny zostać podjęte w oparciu o badania nad ekspozycją oraz prewencją ryzyka [zachorowań - red.], które powinny doprowadzić do stworzenia regulacji dotyczących ich stosowania.

Zdaniem naukowca, wyniki otrzymane dzięki najnowszym badaniom powinny skłonić władze do zwiększenia inwestycji w analizy niebezpieczeństwa związanego z produkcją i użyciem nanorurek.

Badacze pod przewodnictwem prof. Kennetha Donaldsona z Uniwersytetu w Edynburgu badali zdolność kilku rodzajów materiałów do wywoływania specyficznej odpowiedzi organizmu sygnalizującej powolny rozwój międzybłoniaka opłucnej (łac. mesothelioma). Grupa badanych substancji obejmowała włókna azbestowe o róznej długości, krótkie i długie nanorurki, a także węgiel aktywny. Próbki poszczególnych materiałów wszczepiano do jamy brzusznej myszy, a następnie analizowano rozwój odpowiedzi organizmu. Pozwalało to określić prawdopodobieństwo powstania na późniejszym etapie nowotworu.

Wyniki badań nie pozostawiają złudzeń: długie i cienkie nanorurki, podobnie jak podłużne formy azbestu, mają kształt wybitnie sprzyjający powstawaniu groźnych dla zdrowia przewlekłych stanów zapalnych. Ich podłużny kształt sprawia, że dostają się do płuca niczym pociski i powodują mikrouszkodzenia. Jednocześnie są na tyle duże, że naturalne mechanizmy usuwania ciał obcych z płuc zawodzą.

Wiele pytań dotyczących nanorurek wciąż pozostaje jednak bez odpowiedzi. Nie zbadano na przykład, czy materiał ten ma w ogóle zdolność unoszenia się w powietrzu, nie została też określona jego zdolność do penetracji płuc. Wstrzykiwanie do jamy brzusznej miało bowiem na celu jedynie zbadanie, czy chemiczne właściwości węglowego tworzywa są w stanie spowodować patologiczne zmiany w tkance.

Na szczęście, naukowcy dostarczają też informacji pozytywnych. Jak tłumaczy prof. Donaldson, krótkie oraz skręcone nanorurki węglowe nie zachowują się jak azbest, z kolei mając świadomość możliwych zagrożen spowodowanych przez długie, wąskie nanorurki, możemy pracować nad sposobami ich kontrolowania. To dobra, a nie zła wiadomość. Dowiadujemy się, że nanorurki oraz wykonane z nich produkty mogą zostać wykonane w sposób bezpieczny. Jednocześnie badacz zastrzega jednak, że analiza nie objęła wszelkich możliwych szkód, które mogłyby zostać spowodowane przez nieostrożne obchodzenie się z tym materiałem. Oznacza to, że potrzebnych jest jeszcze wiele badań nad bezpieczeństwem węglowych nanomateriałów.

nanorurki azbest międzybłoniak opłucnej mesothelioma