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?"...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự độc hại của ống nano carbon đến môi trường sinh thái và con người Sự độc hại của ống nano carbon đến môi trường sinh thái và con ngườiNhóm nghiên cứu Cirimat (1) doEmmanuel Flahaut đứng đầu đãliên liên kết với nhiều phòng thínghiệm Toulouse (2) và một đơn vịInserm ở Bordeaux để nghiên cứuảnh hưởng của các ống nano carbonđến sức khoẻ con người và môitrường. Ba năm nghiên cứu vớinhiều bài báo đã được đăng và haiấn phẩm mới nhất trên tạp chíNanomedicine vào tháng 8 làm dấylên sự hoài nghi: “ Chúng ta biết gìvề độc tính của các hạt nano đốivới môi trường và sức khoẻ của conngười?Ống nano carbonTrong những năm gần đây vật liệunano thu hút nhiều nhà khoa hocnghiên cứu vì nó có nhiều ứngdụng hấp dẫn. Và trong các nghiêncứu đó, ống nano nano carbon làvật liệu được quan tâm nhiều nhấtvới các ứng dụng từ việc làm mànhình phẳng, các hạt phân tán thuốc,đến các vật liệu compsit, …Các sản phẩm thương mại chứaNTC đã được bán trên thị trường.Tuy nhiên, độc tính của sản phẩmnày thì chưa ai được biết rõ. Hàngtrăm tấn NTC được sản suất trênthế giới mỗi năm và đang tăngmạnh trong những năm gần đây.Vấn đề xử lý rác thải và những rủiro trong quá trình sản xuất vật liệunày là một câu hỏi mang tính thờisự và các nghiên cứu quy mô vềvấn đề này đã được tiến hành.Trong cơ thể người, các đại thựcbào và các bạch cầu có nhiệm vụtìm kiếm và tấn công ống nanocarbon xâm nhập vào cơ thể bằngcách hình thành các trung gianviêm và sau đó được cơ thể đàothải ra ngoài. Đây là phản ứng bìnhthường của tế bào để đào thải các dịvật hiện diện trong tế bào, các NTClà các dị vật do không có tính đặcthù và sẽ bị hệ thống miễn dịch củacơ thể đào thải ra .Các thử nghiệm về độc tính củaNTC được tiến hành bằng phươngpháp nuôi cấy tế bào sử dụng các tếbào của hệ hô hấp (tế bào mũi vàphổi). Các tế bào được chọn đểnghiên cứu thường là các tế bàoung thư, do có khả năng sinhtrưởng mạnh, hoặt là các tế bào gốclà những tế bào chưa biệt hoá và cóthể phát triển thành bất cứ tế bàonào trong cơ thể. Tất cả các tế bàonày đều chịu tương tác với cácNTC (với cường độ tuỳ thuộc vàoliều dùng), nhưng các tế bào ungthư thể hiện khả năng đề kháng caohơn. Các NTC có thể đã xâm nhậpvào tế bào, ít ra là trong tế bào chất.Các hạt nano hấp thu thụ động vàotế bào và gây độc tính thông quatriệu chứng viêm và hình thành cácgốc tự do (stress oxydant). Các gốctự do là một sản phẩm phụ tự nhiêncủa sự trao đổi chất bình thườngcủa oxy và có vai trò quan trọngtrong tín hiệu tế bào. Tuy nhiên,trong thời gian bị kích thích củamôi trường (ví dụ như tia cực tímhoặc tiếp xúc với nhiệt), sự hìnhthành các gốc tự do tăng lên đángkể. Điều này có thể gây tổn thươngđáng kể cho các cấu trúc tế bào.Các nghiên cứu cho thấy, khi cácNTC xâm nhập vào tế bào thì nócũng có khả năng kích thích hìnhthành các gốc tự do như vậy, do đónếu NTC được phân tán tốt hơn vàxâm nhập với nồng độ cao trong tếbào thì nó hoàn toàn có thể ức chếsự phát triển của tế bào đó. Ngoàira các NTC còn là rối loạn sự traođổi chất và bài tiết tế bào. Khi xâmnhập vào tế bào nó hình thành cácchất trung gian và ảnh hưởng đếnsự nhận biết đặc hiệu của tế bào vàcác hệ thống liên tục của tế bào bịrối loạn.Các phương pháp hoá học tinh chếNTC thường được sử dụng trongcông nghiệp xử lý, tổng hợpnguyên liệu để cải thiện sự phân táncủa nó trong nước (3). Do đó, cácống nano sẽ dễ xâm nhập vào tếbào và ảnh hưởng đến sự sinhtrưởng của tế bào. Vì vậy, độc tínhcủa NTC sẽ tăng do sự phân tán tốthơn của các ống nano.Để nghiên cứu tác động của cácống nano về môi trường, nhómnghiên cứu đã sử dụng mô hìnhđộng vật lưỡng cư đặc biệt, đượcquan sát trực tiếp trong môi trườngnước. Các hiệu ứng đáng kể đầutiên đã được quan sát thấy khi nồngđộ của NTC cao hơn 10mg/l. Nồngđộ này là rất cao và có thể tươngứng với một nơi ô nhiễm bấtthường. Không có bằng chứng gâyđột biến gen thể hiện trong điềukiện thử nghiệm. Có vẻ như là độctính quan sát có thể là do tác độngcơ học (rối loạn trao đổi khí ởmang, rối loạn của ruột và tiêuhóa), mà không nhất thiết phải liênquan đến tác dụng thực chất củacác ống nano.Ếch và nòng nọc sử dụng trongnghiên cứuCác kết quả nghiên cứu cho thấyNTC không có độc đến sức khoẻ vàmôi trường sinh thái. Nhưng nó đềsuất các khuyến nghị phòng ngừamột khi tổng hợp một lượng lớncác sản phẩm tiêu dùng có thể gâyô nhiễm môi trường trong quá trìnhsử dụng (như lốp xe chẳng hạn)hoặc là rác thải sau khi sử dụng.Các sản phẩm từ NTC phải an toànđối với con người trong điều kiệnsử dụng bình thường của sản phẩm.Rác thải NTC có thể được xử lýbằng cách đốt để thu nhệt, tận dụngtriệt để năng lượng nhiệt và bảo vệmôi trường. Kết quả nghiên cứunày cho thấy tầm quan trọng củamô hình nuôi cấy tế bào trong việcthử nghiệm độc tính được nghiêncứu trong phòng thí nghiệm .(1) Trung tâm Nghiên cứuInteruniversity và Kỹ thuật Vật liệu(CNRS / Université Paul SabatierToulouse ...