Rizika nanomateriálů

Eva KošťákováKNT, FT, TUL

RIZIKA NANOMATERIÁLŮ

Hlavní problém – nanočástice jsou daleko menší než buňky.

Z minulosti – problémy s ultrajemnými částicemi

a) Vedlejší produkty spalování (obecně netoxické materiály = ultrajemné částice problémy)

b) Azbestová vlákna – vlákna průměru menšího než 3mikrometry = výborné aerodynamické vlastnosti; vlákna

délky větší než 15 mikrometrů nemohou být zlikvidovány makrofágy (buňkami imunitního systému)

Toxicita ultrajemných částic i nanočástic závisí hlavně na:

A) Počtu (celkové ploše povrchu) nanočástic v těle

B) Chemické reaktivitě nanočástic

Nanočástice mohou vnikat do organismu skrz:

PLÍCE (krevní oběh – mozek)

KŮŽI (lymfatický systém)

OČI, NOS (mozek)

TRÁVÍCÍ TRAKT (krevní oběh)

Mechanismy ochrany v dýchací soustavě jsou překonány částicemi cca 10-20nm – projdou až k plicním sklípkům.

Částice 5-10nm projdou z plic až do krve.

Kůže – opalovací krémy – oxid titaničitý (cca 100nm) – NE zdravou pokožkou

Nos, oči – místo kde cítíme pachy je vzdáleno od možku jen 2mm

Snímek dokazující, že uhlíková nanotrubice je schopna procházet do lidské buňky.

Potvrzená přirozená biodegradace SWNT skrze enzymatickou katalýzu

In the work, they have shown the natural biodegradation of single-walled carbon nanotubes through enzymatic catalysis.

Např.: B. L. Allen, G. P. Kotchey, Y. Chen, N. V. K. Yanamala, J. Klein-Seetharaman, V. E. Kagan, and A. Star* J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 17194–17205

http://www.pitt.edu/~astar/Star_research.htm

Nanočástice – reakce organismu

- Prokázáno, že fullereny reagují s DNA (kyselinou nukleovou) - vede k poruše vnitřní signalizace buňky – chová se jako zanícená

-Nanočásti ce se přiblíží k proteinu (v. d. Wallsovy síly) obnaží se část proteinu, která byla do teď organismu ukryta a nastává autoimunitní reakce.

PROČ SE OBÁVAT

-Vysoká mobilita nanočástic

-Chybí spolehlivé mechanismy detekce

-Vlastnosti nanomateriálů se velmi těžko předvídají

-Nejsou dlouhodobé zkušenosti

PROČ SE NEOBÁVAT

-Stabilita v roztocích

-Vysoká ochota a tendence k agregaci - slukování

Společenské aspekty nanotechnologií

Postoj veřejnosti je nejistý – př. geneticky modifikované výrobky

PRAVDA

Neexistují jednoznačné normy či standardy jak nové nanomateiály na zdravotní rizika TESTOVAT!

Záleží na každém jak se bude informovat a chránit!

Netýká se to jen nanotrubic ale i elektrostaticky zvlákněných nanovláken pokud:

- Nejsou vyrobena z materiálů, které jsou biodegradabilní v plicní tekutině

-Jsou křehká a vlákenná vrtva se rozpadá, láme, oddělují se části vláken atd.

RIZIKA PŘI ELEKTROSTATICKÉM ZVLÁKŇOVÁNÍ

Toxická rozpouštědla!

Dimetylformamid, dichlormetan, dichloretan, chloroform, hexafluoropropanol …

Testování nanomateriálů – zdravotní rizika

Přehled výuky v předmětu TNA – O ČEM TO JE?

Rizika při zpracování uhlíkových nanotrubic, rizika při výrobě elektrostaticky zvlákněných nanovláken z nevodných roztoků, atd.

Nanotechnologie jako nový obor přináší s sebou i nová rizika!!!

Testování nanomateriálů – zdravotní rizika

Přehled výuky v předmětu TNA – O ČEM TO JE?

Označení máme, ale je zřejmé jak testovat rizika nanomateriálů (včetně nanovláken)?

Shrnutí

Textilní nanomateriály

Nanovlákna (1D nanomateriály)

Pouze syntetická vlákna!

Povrchové úpravy vlákenných materiálů v měřítku nanometrů

Polymerní nanovlákna

Anorganická vlákna

Elektrostatické zvlákňování

Uhlíková nanovlákna -nanotrubice

plazma Tenké filmy

Zdravotní rizika