Ковальчук І.І.

НТУУ «КПІ», ФММ, УС-61

ЗАГРОЗИ ТА РИЗИКИ ВПЛИВУ НАНОМАТЕРІАЛІВ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ

Хоча зараз переваги нанотехнологій домінують у нашій свідомості, ми не повинні забувати і про можливі загрози здоров’ю людини та навколишньому середовищу. Значна кількість досліджень вказують на взаємозв’язок між впливом частинок надмалого розміру та рівнем захворюваності у людей похилого віку та осіб з підвищеною чутливістю. Є всі підстави вважати, що наночастинки з розмірами та площею поверхні близькими до частинок надмалого розміру ймовірно будуть викликати подібні захворювання, а деякі ще й з довгим латентним періодом.

Враховуючи широке індустріальне розповсюдження нанотехнологій, є потенційна загроза забруднення повітря та виникнення значної загрози для населення. Залишається невирішеним одне з головних питань, а саме обмеженість інформації про можливі загрози здоров’ю від впливу різних наноматеріалів.

Для більш детального розкриття проблематики дослідимо загрози та ризики НМ, які представлені на рис. 1.

Рис. 1. Загрози та ризики наноматеріалів

Захворюванність та смертність внаслідок впливу на серцево-судинну систему. Протягом останніх десятиріч спостерігається постійне підвищення захворюванності та смертності, пов’язане із забрудненням повітря в індустріальних країнах та країнах, що розвиваються [2]. Численними епідеміологічними дослідженнями показано пряму залежність між забрудненням повітря твердими частинками надмалого розміру та патофізіологічними змінами, що призводять до серцево-судинних захворювань.

Захворюванність та смертність внаслідок впливу на легені. Легені є основною мішенню при дії забрудненого повітря. Експериментальні дослідження показали, що вдихання частинок надмалого розміру та наночастинок (НЧ) викликає запальні процеси в легенях, крім того, частина їх переміщується в кров, печінку, серце та мозок [1]. Позалегеневе переміщення змінюється залежно від розміру частинок, їх хімічних та поверхневих характеристик.

Переміщення та токсичний вплив НМ на інші органи. В останні роки показано, що частинки надмалого розміру здатні переміщуватися з легень у систему кровообігу, печінку, серце та мозок. Хоча механізми транслокації частинок з легень ще до кінця незрозумілі, але ці дані забезпечують токсикологічну підтримку гіпотези, що таке переміщення частинок надмалого розміру в інші органи відіграє важливу роль у запуску та поширенні серцево-судинних захворювань. Саме здатність нанорозмірних частинок проникати в структуру легеневої тканини глибше, ніж частинок більших розмірів, сприяє їх персистенції та переносу за межі легень. Крім цього, частинки можуть проникати та переноситись в організмі по нервах, а також через шкіру. Дослідження цитотоксичності вуглецевих нанотрубок, виконані на культурі кератиноцитів, показали посилення генерації радикальних форм кисню, що призводило до перекисного окислення ліпідів, виснаження антиоксидантної системи та зниження життєздатності клітин, пов’язаної з ультраструктурними і патологічними змінами. На інших культурах клітин показано, що вуглецеві нанотрубки здатні не лише індукувати оксидативний стрес, але й стимулювати експресію генів, що забезпечують відповідь на дію стресу [3].

Екотоксикологічні дослідження. На сьогодні екотоксикологічні дослідження наночастинок виконані лише для невеликої кількості матеріалів та організмів-мішеней. Практично відсутні дані щодо впливу НЧ на флору. Важко передбачити, чи сконструйовані НЧ будуть подібними до природних НЧ (які є переважно нейтральними або середньо токсичними), чи будуть кардинально відрізнятися, і тому їхня дія потребує вивчення. Дані обмеженого кола досліджень показують, що деякі НЧ можуть мати екотоксикологічні ефекти. Наприклад, у лабораторних умовах НЧ флуоресцентного латексу, суспендовані у воді, адсорбуються та акумулюються практично в усіх органах Oryzias latipes, а також потрапляють у її ікру. Токсичність по відношенню до ікри та надходження в організм дорослих риб залежали від розміру НЧ та зовнішніх факторів, таких як солоність води [3].

Отже, проаналізувавши загрози та ризики наноматеріалів, можна сказати, що необхідним є прийняття спеціальних законів для нанотехнологій промисловості, що будуть враховувати особливості виробництва, наголошувати на здійсненні обов’язкового моніторингу впливу на робітників та контролю випуску наночастинок, проведенні оцінки ризиків при їх медичному застосуванні. Також необхідно підвищити рівень обізнаності суспільства про переваги, ризики та оцінку потенційних наслідків від застосування нанотехнологій. Варто пам’ятати, що неконтрольований розвиток і застосування нанотехнологій може поставити суспільство перед фактом, коли нанотехнології стануть «азбестом ХХІ сторіччя».

Список використаної літератури:

1. Kanarek MS. Nanomaterial health effects part 3: conclusion-hazardous issues and the precautionary principle. WMJ 2007; 106 (1): 16–9.

2. Nel A. Atmosphere. Air pollution-related illness: effects of particles. Science 2005; 308 (5723): 804–6.

3. Михайленко В., Михайленко П., Єлейко Л. Нанотехнології – застосування та ризики для здоров’я людини / Онкологія. - 2008. - № 4. – С. 420-425.