الحقيقة حول التلوث النانوي

تكنولوجيا النانو موجودة بالفعل هنا. وهو في الملابس والطعام والبيوت. هل لها القدرة على الإيذاء؟

بواسطة الرسوم التوضيحية جي آر مينكل بواسطة مادي نايشو. تم نشر المقال في عدد يناير 2007 من مجلة العلوم الشعبية.

الخوف

تُستخدم الجسيمات النانوية - التي تُعرف بأنها جسيمات يقل قطرها عن 100 نانومتر - لتحسين كفاءة ومتانة أكثر من 200 منتج استهلاكي مختلف موجود بالفعل في السوق، بما في ذلك الواقي من الشمس والسراويل المقاومة للبقع وكرات الجولف. ومع ذلك، فإن آثارها المحتملة على الصحة والبيئة غير معروفة إلى حد كبير.

المراقبون

وفي هذا الصدد، أنشأ المسؤولون الأوروبيون مجموعات بحثية مثل NanoSafe 2 وImpert NanoTox لتحديد كيفية اكتشاف وتتبع وتقييم الجسيمات النانوية. البحث في الولايات المتحدة أقل تنسيقًا، لكن مجموعات من الباحثين من جامعة رايس وجامعة روتشستر وضعت لنفسها أهدافًا مماثلة.

النظريات

تعود قدرة الجسيمات النانوية على اختراق الخلايا وإتلاف الأنسجة الحية إلى كونها صغيرة جدًا (الجزيئات الأكبر حجمًا محاصرة خارج الخلايا). تشير الدراسات إلى أنه إذا تم استنشاقها أو ابتلاعها أو إذا تم امتصاصها عبر الجلد فإنها قادرة على اختراق بقية الجسم. الجسيمات المتفاعلة كيميائيًا قادرة، بمجرد تعرضها للأنسجة الحية، على تحطيم جزيئات DNA أو RNA أو الإنزيمات المهمة، أو التدخل في العمليات الخلوية الأخرى وبالتالي التسبب في مرض خطير أو مشاكل صحية طويلة الأمد. ففي دراسة أجريت عام 2004، على سبيل المثال، وجد باحث من جامعة ديوك أن نوعاً معيناً من جزيء الكربون - بكمنستر فوليرين، أو كما يطلق عليه "بوكي بول" (جزيء مجوف يحتوي على 60 ذرة كربون، م) - يذوب في الماء يسبب ضررا كبيرا لخلايا المخ في أسماك المياه العذبة.

الهجوم من الكمين – كيف يمكن للجسيمات النانوية أن تخترق الدماغ

1. في الدراسات التي أجريت على الفئران (التي تشبه خلايا دماغها خلايا الدماغ البشرية)، تنفست الحيوانات جزيئات متناهية الصغر - مثل أنابيب الكربون النانوية - التي تستقر في تجاويف الأنف.
2. تفرقت الجزيئات وتغلغلت في الخلايا وفيما بينها حتى وصلت إلى العصب الشمي الموجود خلف الحلق.
3. وأخيراً، تقدمت على طول العصب الشمي إلى الدماغ، حيث دمرت الخلايا وأضعفت وظيفة الدماغ.

الأسئلة المتداولة - نظرة فاحصة على أصغر تهديد للصحة

ما هي فائدة الجسيمات النانوية؟

هناك استخدامات لا حصر لها. تعمل جزيئات أكسيد الزنك النانوية على حجب الأشعة فوق البنفسجية بشكل ممتاز، ومع ذلك تظل نفاذية للضوء. تنبعث الجسيمات النانوية وأشباه الموصلات الضوء بكفاءة وتستخدم الفوليرين كمواد تشحيم.

كيف نعرف إذا كانوا آمنين؟

في الآونة الأخيرة، قام الباحثون بحقن الجسيمات النانوية، والتي تُستخدم بشكل شائع، في كائنات اختبارية (الفئران والأسماك والنباتات والبكتيريا) واختبروا كيفية تراكمها في الأعضاء، حيث يمكن أن تلحق الضرر بالأنسجة. يعتقد الباحثون، على أي حال، أن اتباع نهج متعدد الطبقات - اختبارات مزارع الخلايا جنبًا إلى جنب مع الدراسات على الحيوانات - سيكون مطلوبًا للحصول على صورة حقيقية لاحتمالات السمية بالنسبة للبشر، من جسيمات نانوية معينة.

هل يمكن جعلها أكثر أمانًا؟

يمكن طلاء الجسيمات النانوية بمواد أخرى لتقليل إمكانية تفاعلها، لكن هذا النوع من الطلاء قد يدمر خصائصها المفيدة. المفتاح هو العروس. وبحسب جوزيف هاجز، أستاذ الهندسة المدنية والبيئية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، يبدو أن هناك نوعًا معينًا من الطين، يستخدم لتغطية نفايات الدفن، قادر على منع كرة الباكي من التسرب إلى البيئة.

الجدول الزمني

1985 - اكتشف باحثون أمريكيون وبريطانيون بكمنستر الفوليرين. "كرة الباكي" هي شكل آخر من أشكال الكربون، إلى جانب الجرافيت والماس.

1991 - اكتشف عالم ياباني أنبوب الكربون النانوي، والذي يظهر في أشكال متنوعة، الأنابيب أحادية الجدار والأنابيب متعددة الجدران. يتمتع الأنبوب النانوي أحادي الجانب بخصائص إلكترونية فريدة.

2000 – مصباح الجامبوترون، الذي أضاء لعقود من الزمن أماكن مثل الملاعب الرياضية، يحتوي على أنابيب نانوية باعثة للضوء وتم طرحه في السوق التجاري.

2005 - في التجارب المعملية وجد أن كرة الباكي تقلل من نمو الكائنات الحية وتدمر الخلايا العصبية. ولا يزال من غير الواضح ما إذا كانت لديهم القدرة على الإيذاء بعد المرور عبر الجسم.

2005 - عطلت جسيمات الألومنيوم النانوية نمو جذور النباتات في المختبر. ومع ذلك، فإن المستوى المطلوب مرتفع جدًا لدرجة أنه في الواقع، يتعين على النباتات أن تسبح في المادة (لتتعرض للتلف).

2006 - عانى ستة ألمان من مشاكل صحية وتم نقلهم إلى المستشفى بعد استخدام رذاذ الختم ماجيك نانو. ومن غير المعروف ما إذا كان اللوم يقع على جزيئات النانو التي يحتوي عليها المنتج.