Jsou nanočástice škodlivé? Čeští vědci zjišťují, jaký mají vliv na lidské zdraví i životní prostředí
Hlavní výhodou nanomateriálů je jejich velikost, respektive malost, kterou je jedna miliardtina metru. Z hlediska vlivu na člověka a životní prostředí mohou být ale právě tyto rozměry problémem. Vědci se proto dopadem nanočástic zabývají v rámci mladého rozvíjejícího se oboru nanotoxikologie, který funguje na Ústavu experimentální medicíny Akademie věd.
Nanočástice díky své velikosti dokážou pronikat do organismu, a to přes kůži nebo inhalací do plic. „Částice větší než jeden mikrometr toho nejsou schopny. Důležitý je způsob interakce nanočástic s organismem, který je speciální ve srovnání s makromateriálem,“ přibližuje Jan Topinka, vedoucí výše zmíněného ústavu. Právě on je průkopníkem nanotoxikologie v Česku, který studuje rizika nanomateriálů.
V Tokiu chtějí poručit vedru, teplotu při olympijských hrách mají snížit nanotechnologie
Číst článek
Již nyní je zřejmé, že hlediska dopadu na životní prostředí musíme rozlišovat dva základní typy nanočástic – speciálně vyrobené a ty, které vznikají nechtěně, například jako emise z dieselových motorů. „Hlavní rozdíl je v chemizmu. Částice vznikající spalovacími procesy, mají na sobě navázané tisíce různých chemikálií, jako jsou polyaromatické uhlovodíky a další. Tím je dán jejich toxický účinek,“ popisuje Topinka.
Například typická a nejrozšířenější nanočástice oxid titaničitý je chemicky docela inertní látka. „Toxikologie ukazuje, že to není tak škodlivá.“
Nanočásticemi k čistší vodě
V současné době existuje podle Topinky až 70 tisíc druhů nanočástic. Průmyslově se ale vyrábějí jen ty, které jsou bezpečné. „My nanotoxikologové se snažíme spolupracovat s výrobci a testovat nadějné materiály ještě předtím, než jsou uvedeny na trh,“ říká. Snaží se tím předcházet problémům, které by mohly nastat, a navíc je prevence podle vědce levnější a jednodušší.
Do odpadu se tak dostávají v podstatě neškodné nanočástice a zatím se spíše monitoruje jejich množství a účinky. Paradoxně ale právě nanočástice mohou přispívat i k čistějším vodám, a to nejen odpadním.
„Výhodou nanomateriálu je, že má mnohem vyšší specifický povrch než srovnatelné mikročástice. Takže jde je využít i do filtrace, aby se prodlužila filtrační doba nebo pracovní cyklus té filtrace,“ říká Tomáš Lederer z Technické univerzity Liberec. Nanomateriály totiž potlačují tvorbu biofilmů na filtračních materiálech.
Využití nanoželeza
Vynález českých vědců odhalí, jestli se pacientům vrací rakovina. Stačí odebrat krev
Číst článek
Lederer se s libereckou univerzitou podílí na projektu NANOBIOWAT, jehož cílem je vyhledat vhodné metody pro čištění podzemních vod. A jak přibližuje profesor ze se stejné instituce Miroslav Černík, jako velmi účinné se ukazuje využití nanoželeza.
„V místě, kde je znečištění chlorovanými látkami, zasákneme určitou směs nanoželeza a mikroželeza, které je výrazně levnější a podpoříme reakce v podzemí nanoželezem a pak je nastartujeme mikroželezem. Celé to doplníme stejnosměrným elektrickým polem,“ popisuje Lederer.
Životnost nanoželeza se tak podle něj prodlouží a celý proces je levnější a efektivnější. Tato metoda se již používá i v praxi.
Nanočástice a mozek
Problematické ale zůstávají nanočástice vzniklé spalováním z aut či lokálních topenišť. Ty jsou karcinogenní a mohou způsobovat oxidační stres. Zatím neexistuje metoda, jak se jich zbavit. Snahou je proto omezovat jejich vznik.
Zda a jaký mají tyto částice vliv na nervový systém člověka, začíná zkoumat velký evropský projekt, na kterém se podílí i čeští vědci. „Některé nanomateriály díky své velikosti můžou prostřednictvím krevního oběhu pronikat do mozku a indukovat tam takzvaná neurodegenerativní onemocnění typu Alzheimerovy demence a Parkinsona,“ uzavírá Topinka.
Jeho Ústav experimentální medicíny již brzy začne zkoumat vzorky ze Skandinávie.
