Наночастицы могут быть опасны для здоровья

Нанотехнологи за работой

Нанотехнологии стремительно завоевывают наш быт, но какое воздействие наночастицы оказывают на окружающую среду и здоровье человека, пока не вполне ясно. Но кое-что экспертам все же известно.

 

Слово "нанотехнологии", всего лет десять назад известное только специалистам, сегодня у всех на слуху. Нанотехнологии предполагают использование в той или иной сфере производства наночастиц, то есть крайне малых частиц вещества, линейные размеры которых составляют от одного до ста нанометров. Нанометр - это одна миллионная доля миллиметра. Для сравнения: диаметр эритроцита (красной кровяной клетки) составляет 7 тысяч нанометров, диаметр человеческого волоса - около 80 тысяч нанометров.

Главная особенность наночастиц состоит в том, что их физические и химические свойства зачастую существенно отличаются от свойств макропорций того же самого вещества, что и открыло перед промышленностью совершенно новые перспективы.

И в пище, и в косметике

Но у этой нанореволюции есть и оборотная сторона: никто пока не может толком сказать, какие риски для окружающей среды и для здоровья человека несут с собой эти наночастицы. Между тем они уже давно покинули стены химических лабораторий и вошли в нашу повседневную жизнь. Сегодня количество пищевых продуктов и косметических изделий, упаковочных материалов и предметов одежды, в которых имеются нанодобавки, исчисляется уже не сотнями, а тысячами. Кетчуп, майонез, овощные супы в пакетиках и сахарная пудра содержат наночастицы, повышающие текучесть и сыпучесть этих продуктов. В колбасных изделиях консерванты, красители и вкусовые добавки заключены в нанокапсулы. Такие же нанокапсулы, но с минеральными веществами и витаминами, добавляют в хлебобулочные изделия и в прохладительные напитки. Наночастицы применяются и в медицине - например, в качестве контрастного вещества.

Однако нормативных документов, которые регламентировали бы использование нанотехнологий, до сих пор нигде в мире не существует. Нет и законов, которые устанавливали бы требования к специальным тестам для наночастиц. И даже маркировка наноизделий, включая продовольственные товары, не предусмотрена. Но работы в этом направлении, конечно, ведутся. В какой-то степени их можно считать продолжением исследований по изучению мелкодисперсной пыли.

Чем мельче, тем опаснее

Лет двадцать назад, когда начали набирать популярность легковые автомобили с дизельными двигателями, ученые-токсикологи всерьез заинтересовались тем, как содержащиеся в выхлопных газах мелкодисперсные частицы сажи влияют на окружающую среду. Вскоре исследователи пришли к выводу, эти частицы крайне опасны для здоровья, причем чем мельче, тем опаснее. Выявленная закономерность дает основания полагать, что от наночастиц вреда еще больше. Поэтому сегодня множество групп исследователей пытаются оценить все риски и опасности, связанные с наночастицами.

Как они воздействует на кожу? Ядовиты ли при попадании в желудочно-кишечный тракт? Какова реакция организма на их вдыхание? Вопросы тем более актуальны, что наночастицы способны с поразительной легкостью преодолевать защитные механизмы и преграды организма: им не помеха ни кожный покров, ни гематоэнцефалический барьер, ни плацента, ни клеточная мембрана, ни иммунная система.

И вот теперь специалисты двух объединений химической промышленности Германии - DECHEMA (Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie) и VCI (Verband der Chemischen Industrie) - представили краткий обзор всех научно-исследовательских проектов, касающихся наночастиц.

Опаснее всего - многостенные нанотрубки

Конечно, от документа объемом всего в 60 страниц ожидать подробного анализа положения в области нанотехнологий не приходится, но общее представление об уже полученных результатах он все же дает. В частности, выявлена наночастица, с которой исследователи связывают наибольший потенциальный ущерб для здоровья человека. Харальд Круг (Harald Krug), научный сотрудник Швейцарской государственной лаборатории материаловедения и технологий, говорит: "И эксперты промышленных компаний, и академические круги едины в том, что больше всего неприятностей нам сулят углеродные нанотрубки".

Давнее предположение, согласно которому нанотрубки (миниатюрные пустотелые цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров) могут вызывать повреждение дыхательных путей, в значительной мере подтвердилось. "Наибольшую опасность представляют особо длинные и особо жесткие многостенные нанотрубки. Они могут травмировать легкое, вызывать воспалительные реакции, а при длительной экспозиции привести к развитию раковой опухоли", - предупреждает Харальд Круг.

По воздействию на организм такие нанотрубки сходны с волокнами асбеста, а связано это с их вытянутой формой. Против столь длинных структур клетки иммунной системы бессильны, в результате они не выводятся из организма и остаются в тканях длительное время. "Однако те же исследования показали, что к более коротким и более гибким нанотрубкам все это не относится, - добавляет ученый. - Таким образом, даже не имея исчерпывающих данных, мы уже можем с известной долей уверенности предсказать, какие материалы опасны для здоровья, а какие - нет".

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман