Sự độc hại của ống nano carbon đến môi trường sinh thái và con người pptx

Sự độc hại của ống nano carbon đến môi trường sinh thái và con người Nhóm nghiên cứu Cirimat 1 do Emmanuel Flahaut đứng đầu đã liên liên kết với nhiều phòng thí nghiệm Toulouse 2 và một

Sự độc hại của ống nano carbon đến môi trường sinh thái và con người

Nhóm nghiên cứu Cirimat (1) do

Emmanuel Flahaut đứng đầu đã

liên liên kết với nhiều phòng thí

nghiệm Toulouse (2) và một đơn vị Inserm ở Bordeaux để nghiên cứu ảnh hưởng của các ống nano carbon

đến sức khoẻ con người và môi

trường Ba năm nghiên cứu với

nhiều bài báo đã được đăng và hai

ấn phẩm mới nhất trên tạp chí

Nanomedicine vào tháng 8 làm dấy lên sự hoài nghi: “ Chúng ta biết gì

về độc tính của các hạt nano đối

với môi trường và sức khoẻ của con người?"

Ống nano carbon

Trong những năm gần đây vật liệu nano thu hút nhiều nhà khoa hoc nghiên cứu vì nó có nhiều ứng

dụng hấp dẫn Và trong các nghiên cứu đó, ống nano nano carbon là vật liệu được quan tâm nhiều nhất với các ứng dụng từ việc làm màn hình phẳng, các hạt phân tán thuốc, đến các vật liệu compsit, …

Các sản phẩm thương mại chứa

NTC đã được bán trên thị trường Tuy nhiên, độc tính của sản phẩm này thì chưa ai được biết rõ Hàng trăm tấn NTC được sản suất trên thế giới mỗi năm và đang tăng

mạnh trong những năm gần đây

Vấn đề xử lý rác thải và những rủi

ro trong quá trình sản xuất vật liệu

này là một câu hỏi mang tính thời

sự và các nghiên cứu quy mô về

vấn đề này đã được tiến hành

Trong cơ thể người, các đại thực

bào và các bạch cầu có nhiệm vụ

tìm kiếm và tấn công ống nano

carbon xâm nhập vào cơ thể bằng cách hình thành các trung gian

viêm và sau đó được cơ thể đào

thải ra ngoài Đây là phản ứng bình thường của tế bào để đào thải các dị vật hiện diện trong tế bào, các NTC

là các dị vật do không có tính đặc thù và sẽ bị hệ thống miễn dịch của

cơ thể đào thải ra

Các thử nghiệm về độc tính của

NTC được tiến hành bằng phương pháp nuôi cấy tế bào sử dụng các tế

bào của hệ hô hấp (tế bào mũi và

phổi) Các tế bào được chọn để

nghiên cứu thường là các tế bào

ung thư, do có khả năng sinh

trưởng mạnh, hoặt là các tế bào gốc

là những tế bào chưa biệt hoá và có thể phát triển thành bất cứ tế bào

nào trong cơ thể Tất cả các tế bào này đều chịu tương tác với các

NTC (với cường độ tuỳ thuộc vào liều dùng), nhưng các tế bào ung

thư thể hiện khả năng đề kháng cao hơn Các NTC có thể đã xâm nhập vào tế bào, ít ra là trong tế bào chất Các hạt nano hấp thu thụ động vào

tế bào và gây độc tính thông qua

triệu chứng viêm và hình thành các gốc tự do (stress oxydant) Các gốc

tự do là một sản phẩm phụ tự nhiên của sự trao đổi chất bình thường

của oxy và có vai trò quan trọng

trong tín hiệu tế bào Tuy nhiên,

trong thời gian bị kích thích của

môi trường (ví dụ như tia cực tím hoặc tiếp xúc với nhiệt), sự hình

thành các gốc tự do tăng lên đáng

kể Điều này có thể gây tổn thương đáng kể cho các cấu trúc tế bào

Các nghiên cứu cho thấy, khi các NTC xâm nhập vào tế bào thì nó cũng có khả năng kích thích hình thành các gốc tự do như vậy, do đó nếu NTC được phân tán tốt hơn và xâm nhập với nồng độ cao trong tế bào thì nó hoàn toàn có thể ức chế

sự phát triển của tế bào đó Ngoài

ra các NTC còn là rối loạn sự trao đổi chất và bài tiết tế bào Khi xâm nhập vào tế bào nó hình thành các chất trung gian và ảnh hưởng đến

sự nhận biết đặc hiệu của tế bào và các hệ thống liên tục của tế bào bị rối loạn

Các phương pháp hoá học tinh chế NTC thường được sử dụng trong

công nghiệp xử lý, tổng hợp

nguyên liệu để cải thiện sự phân tán của nó trong nước (3) Do đó, các ống nano sẽ dễ xâm nhập vào tế

bào và ảnh hưởng đến sự sinh

trưởng của tế bào Vì vậy, độc tính của NTC sẽ tăng do sự phân tán tốt hơn của các ống nano

Để nghiên cứu tác động của các

ống nano về môi trường, nhóm

nghiên cứu đã sử dụng mô hình

động vật lưỡng cư đặc biệt, được quan sát trực tiếp trong môi trường nước Các hiệu ứng đáng kể đầu

tiên đã được quan sát thấy khi nồng

độ của NTC cao hơn 10mg/l Nồng

độ này là rất cao và có thể tương

ứng với một nơi ô nhiễm bất

thường Không có bằng chứng gây đột biến gen thể hiện trong điều

kiện thử nghiệm Có vẻ như là độc tính quan sát có thể là do tác động

cơ học (rối loạn trao đổi khí ở

mang, rối loạn của ruột và tiêu

hóa), mà không nhất thiết phải liên

quan đến tác dụng thực chất của

các ống nano

Ếch và nòng nọc sử dụng trong

nghiên cứu

Các kết quả nghiên cứu cho thấy

NTC không có độc đến sức khoẻ và môi trường sinh thái Nhưng nó đề suất các khuyến nghị phòng ngừa một khi tổng hợp một lượng lớn

các sản phẩm tiêu dùng có thể gây

ô nhiễm môi trường trong quá trình

sử dụng (như lốp xe chẳng hạn)

hoặc là rác thải sau khi sử dụng

Các sản phẩm từ NTC phải an toàn đối với con người trong điều kiện

sử dụng bình thường của sản phẩm Rác thải NTC có thể được xử lý

bằng cách đốt để thu nhệt, tận dụng triệt để năng lượng nhiệt và bảo vệ môi trường Kết quả nghiên cứu

này cho thấy tầm quan trọng của

mô hình nuôi cấy tế bào trong việc thử nghiệm độc tính được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

(1) Trung tâm Nghiên cứu

Interuniversity và Kỹ thuật Vật liệu (CNRS / Université Paul Sabatier Toulouse 3 / INP Toulouse)

(2) Ecolab (CNRS / Université Paul Sabatier Toulouse 3 / INP

Toulouse)

Viện Louis Bugnard, đơn vị trung gian của Viêm đại thực bào và tế

bào tương tác (Inserm / Đại học

Paul Sabatier Toulouse 3 / bệnh

viện của Toulouse) Phòng thí

nghiệm Vật liệu sinh học và sửa

chữa mô "tại Bordeaux (Inserm

U577)

(3) Các phương pháp điều chế dẫn đến một thay đổi của bề mặt ống

nano làm tăng mối quan hệ của nó đối với nước và do đó giải thích

khả năng phát tán lớn hơn