納米科技也是一把“雙刃劍”

作者: 伊人影院科技集團 / 時間: 2019-05-22 05:00:00
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前沿探索

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  在伊人影院的日常生活中,納米技術會給人們帶來意想不到的驚喜。利用納米(nm)塗層,冰箱可以抗菌,可製成無菌餐具,可製成自清潔玻璃和瓷磚而不用擦洗。用納米技術製成微型藥物輸送器,可準確抵達病灶部位,減輕藥物的不良反應。

  納米材料由小於100納米(nm)的超精細顆粒構成,尺寸獨特,功能超乎想象。可納米科技也是一把“雙刃劍”,在給生活帶來便利的同時,也有潛在的風險。

  納米材料的環境生態風險

  研究人員利用線蟲模式生物研究發現,進入到環境中的納米材料可以沿食物鏈傳遞,在高一級生物體內累積並表現出毒性效應。它不僅對親代造成傷害,而且對後代也有損傷。此外,納米材料進入環境後,也會發生物理、化學和生物轉化,從而使物理化學性質發生改變,最終影響納米材料毒性。

  研究發現,環境中的離子強度可以刻釋納米銀,使其釋放出更小的納米顆粒。這種小粒徑的納米銀相對於原始的納米銀具有更強的毒性。水環境中的酸堿度,天然有機質富裏酸也都有類似的效應。

  “老化”是納米材料釋放到環境中的另一個主要變化。納米氧化鋅在水環境的老化過程中會發生形態結構變化以及物質成分轉變,並在顆粒周圍出現薄片物質。研究團隊用最新技術分析了納米氧化鋅在水環境中發生的物理化學轉變,從而發現轉變新生成的物質主要含有堿式碳酸鋅和氫氧化鋅。

  與此同時,研究還發現了水環境老化過程影響納米氧化鋅對小球藻的毒性。科研人員說,老化氧化鋅對小球藻毒性變低,是由於納米氧化鋅在水環境老化過程中發生了理化轉變,逐步生成低毒性的堿式碳酸鋅和氫氧化鋅,進而降低了對小球藻的毒性。

  利用哺乳動物細胞模型研究還發現,納米氧化鋅的細胞毒性會隨老化減弱,但令人吃驚的是其致突性卻顯著增強。研究表明,納米氧化鋅隨老化時間延長發生的理化性質轉變,在其誘導哺乳動物細胞毒性效應中起著重要作用。

  納米材料與汙染物結合能產生複合毒性

  由於納米材料較高的比表麵積和獨特的表麵化學性質,它進入環境後,能與廣泛存在的多種有毒汙染物產生複合毒性,尤其在水環境中表現突出。水比土壤和大氣的交互作用更為活躍,當人工納米材料進入水中,更容易產生團聚狀態的改變,以及發生遷移和化學/生物的轉化。也就是說,納米材料與有毒汙染物作用的機會更多。吳李君研究員說:“納米材料與汙染物間的複合效應不僅會影響汙染物的環境行為和毒性效應,對納米材料自身的理化特性和生物效應也會產生顯著影響。”

  研究人員還舉出他們的另一個研究實例,比特幣期貨風險,氧化石墨烯可以降低有機汙染物多氯聯苯(PCB52)的細胞毒性及遺傳毒性,起到細胞自我防禦的作用。但是,氧化石墨烯也對重金屬砷具有較強吸附和富集作用。另一種產量更高的二氧化鈦,也對砷具有很強的吸附和富集作用,而低濃度二氧化鈦會顯著增加砷的毒性。這些研究都為納米材料潛在的生態風險評價提供了新的參考依據。

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