سم شناسی نانو

بین نیمه دوم قرن بیستم و قرن بیست و یکم، بهره برداری تجاری از آزبست، به ویژه در صنعت ساختمان سازی، منجر به همه گیر شدن بیماری های ریوی در کارگرانی شد که در معرض غبارهای آزبست بودند. این بزرگترین فاجعه ی بهداشت حرفه ای در این قرن بود  که منجر به صدمات جبران ناپذیر گسترده و افول یک صنعت شد، همچنین در بعد بهداشت حرفه ای- عمومی، یک بی اعتمادی عمیق نسبت به هرگونه ذرات فیبری باریک و طویل که می توانند در هوا پخش شده و به اندازه ای هستند که از طریق تنفس وارد سیستم تنفسی شوند ایجاد کرد.

نانوتوکسیکولوژی یا سمشناسی نانو، زیر شاخه ای از سمشناسی ذرات است و به مطالعه ی سمیت نانو-مواد می پردازد. این شاخه از علم سم شناسی بر روی ارزیابی خطرات نانو-ذرات مهندسی شده به طور کلی، و ارزیابی سمیت این ذرات به طور ویژه، می پردازد.

نانوتکنولوژی شاخه ای از علوم و مهندسی است که به طراحی، تولید و کاربرد ساختارها، ابزارها، و سیستم ها با دستکاری اتم ها و مولکول ها در ابعاد نانو اختصاص دارد. عمده خروجی این فعالیت، گسترش مواد جدید در ابعاد نانو شامل نانوذرات است، برای مثال  موادهای دارای ذرات ریز با حداقل یک  بعد کمتر از 100 نانومتر (100 میلیونیوم یک میلیمتر) یا کمتر. یک نانومتر 10-9 متر یا 10-3 میکرومتر است. در مقایسه، قطر یک تار موی انسان حدوداً 70000 نانومتر است و پهنای یک گلبول قرمز خون حدوداً 5000 نانومتر است و یک مولکول آلی ساده اندازه ای حدود 0.5 تا 5 نانومتر دارد. تصویر زیر مفهوم نانومتر را روشن تر می سازد. در بالای دامنه اندازه یک توپ فوتبال و در مقایسه با یک مولکول کربن 60 یا buckyball در پایین دامنه نشان داده شده است.

انتظار می رود که نانوتکنولوژی پایه پیشرفت بسیاری از فناوری های اساسی قرن 21 باشد. تحقیق و توسعه در این زمینه با سرعت در جهان در حال رشد است.

به علت ابعاد منحصر به فرد نانو، ذرات نانو، با بسیاری از خواص فیزیکو شیمیایی منحصر به فرد و غیرمعمول تهیه می شوند که  نگرانی زیادی در مورد ایمنی این مواد ایجاد می کند. ارزیابی خطرات بهداشتی ناشی از در معرض قرار گرفتن مواد شیمیایی یا سایر مواد، نیازمند درک سمیت ذاتی مواد است.

سیکل نانوتوکسیکولوژی

با توجه به اینکه استفاده از نانو مواد رو به رشد است، پرسش این سوال و ارزیابی اثرات آن روی سلامت انسان و محیط زیست  و اینکه آیا خطرات آن قابل کنترل و اجتناب است، به طور فزاینده ای اهمیت می یابد.

Schulte و همکاران، اشاره کرده اند که در تعدادی از کارگران که به طور ممتد در معرض نانوذرات قرار دارند، مدارک و شواهد  رو به رشد اما غیر قطعی از خطرات بهداشتی بالقوه وجود دارد. با این حال  این مدارک، اغلب از مطالعات آزمایشگاهی در حیوانات حاصل شده اند؛  و هنوز مطالعه ی اثرات بهداشتی این مواد در گروه های کارگران در معرض نانوذرات به چاپ نرسیده است.

همچنین اندرو ماینارد، گزارش داده است که برخی نانوذرات ممکن است به سادگی همراه با تنفس به بافت حساس ریه وارد شوند و آسیب هایی را باعث شوند که می تواند منجربه مشکلات مزمن تنفسی گردد.

نانو لوله کربنی که با ویژگی های چون اندازه میکروسکوپی و استحکام کششی غیر قابل باور برجسته شده است، به سبب شکل سوزن مانند فیبری خود، غالباً به آزبست تشبه شده است. در یک مطالعه، اخیراً نانو لوله کربنی را به حفره شکمی موش وارد کرده اند، نتایج این مطالعه نشان داد که نانو لوله کربن باریک و بلند، اثرات مشابه فیبرهای باریک و بلند آزبست را دارند و نگرانی هایی که در معرض قرار گیری با نانو لوله های کربن ممکن است منجر به اختلالات ریوی از قبیل مزوتلیوما (سرطان پوشش داخلی ریه ناشی از تماس با آزبست) گردد، افزایش یافت. با توجه به این خطرات، نظارت دقیق و موثر برای تعیین اینکه تحت چه شرایطی، نانو لوله های کربن تولید می شوند، همچنین حصول اطمینان از حمل و نقل و دفع آنها ضرورت می یابد.

::نانولوله های کربنی::

مرکز نظارت بر تکنولوژی های نوظهور اروپا نتیجه گرفت که یافته ها ی تحقیقات ایمنی و سلامت انسان ناکافی است، و درک محدود از خطرات مرتبط با نانوتکنولوژی وجود دارد. به دنبال آن فراخوان هایی برای نظارت شدیدتر نانوتکنولوژی در کنار بحث های روبه رشد مربوط به سلامت انسان و خطرات ایمنی مرتبط به نانوتکنولوژی بوجود آمدند.

منابع:

ADDIN EN.REFLIST Donaldson, K. and C. A. Poland (2009). "Nanotoxicology: new insights into nanotubes." Nature Nanotechnology 4(11): 708-710.

Martin, C. R. and P. Kohli (2003). "The emerging field of nanotube biotechnology." Nature Reviews Drug Discovery 2(1): 29-37.

Scheringer, M. (2008). "Nanoecotoxicology: environmental risks of nanomaterials." Nature Nanotechnology 3(6): 322-323.