Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Nogle antibakterielle midler kommer med bekymrende sølvfor

Sølv har længe været kendt for sin evne til at dræbe nogle af de grimme mikrober, der kan gøre folk syge. På hospitaler, det bruges til at hjælpe med at brænde ofre, at bekæmpe bakterier på katetre og endda at udslette farlige "superbugs", der er blevet resistente over for traditionelle antibiotika.

Nu, udnytte forbrugernes frygt for bakterier, virksomheder tilføjer små, kraftige sølvpartikler til skærebrætter, undertøj, yoga måtter, løbetrøjer, sokker og et voksende udvalg af andre "antibakterielle" varer.

Sådanne produkter er gjort mulige af de seneste fremskridt inden for teknologi, der giver producenterne mulighed for at skabe sølv i nanostørrelse og inkorporere det i forskellige materialer. (En nanometer er en milliarddel af en meter; et menneskehår er omkring 80, 000 til 100, 000 nanometer bred.)

Men nogle videnskabsmænd og miljøvagtgrupper siger, at det kan udgøre risici at bruge nanosølv til udbredt brug. da ingen ved, hvordan kronisk eksponering for partiklerne kan påvirke menneskers sundhed eller økosystemet i det lange løb.

De er også bekymrede for, at sølv kan miste sin kraft til at bekæmpe infektioner, hvis bakterier bliver mere modstandsdygtige, et fænomen, der allerede er set med andre antibiotika og med triclosan, en ingrediens tilsat antibakterielle sæber, kosmetik og andre kommercielle varer.

"Nogle mennesker er ret bange for bakterier, og tendensen til at overforbruge sølv er sandsynlig, " sagde Samuel Luoma, en emeritus-forsker ved U.S. Geological Survey og forfatteren til "Silver Nanotechnologies and the Environment, " en rapport udgivet af Pew Project on Emerging Nanotechnologies.

"Det, der bekymrer mig, er eksplosionen af ​​produkter, som vi ikke ved er effektive, og som ikke er nødvendige, " sagde Luoma. "Det er vigtigt at bevise, at det er værd at tage risikoen, før vi sætter det i miljøet."

U.S. Environmental Protection Agency begyndte for nylig at kræve, at producenter af nanosølv registrerer deres produkter, siger, at partiklerne kan udgøre andre risici end konventionelt sølv. Men kritikere, herunder Natural Resources Defense Council, sige, at agenturets proces er mangelfuld, fordi den tillader, at produkterne sælges kommercielt flere år, før sikkerhedsundersøgelser er afsluttet.

Forbrugere, i mellemtiden, kan ofte ikke se, om produkter indeholder sølv i nanostørrelse, fordi nanomaterialer ikke skal mærkes.

"Tilstedeværelsen af ​​nanoteknologi i forbrugerprodukter er gået under jorden, sagde Emma Fauss, som i 2008 udarbejdede en opgørelse over kommercielle nanoteknologiprodukter til Pew-projektet. "Producenter viger tilbage fra at mærke ting i deres produkter, medmindre det er trendy. Der er en opfattelse af, at hvis det er mærket, det kan være farligt."

Sølv dræber bakterier, når det oxiderer og frigiver sølvioner, som er dødelige for bakterier og gær. Gamle civilisationer brugte metallet til at behandle åbne sår, og amerikanske pionerer smed sølvmønter i vandopbevaringstønder for at holde vandet friskt.

Nanopartikler af sølv, som kan forekomme naturligt, er kraftigere end større partikler, fordi deres store overfladeareal i forhold til deres masse øger antallet af frigivne ioner.

Sølvindustrien siger, at bekymringer om nanosølv er ubegrundede, peger på sølvs historie som et effektivt antibiotisk middel og bemærker, at de fleste applikationer bruger meget små mængder.

Det siger også, at sølv i nanostørrelse ikke er nyt og har været i konstant brug i mere end et århundrede. Sølvprodukter i nanoskala er blevet brugt sikkert i svømmebassiner og drikkevandsrensning siden 1970'erne, sagde Rosalind Volpe, administrerende direktør for Silver Nanotechnology Working Group.

"Det er den mest bæredygtige og efterhånden den mest undersøgte og sikreste biocidteknologi på markedet, " sagde Carlo Centonze, CEO for det schweiziske firma HeiQ, som producerer sølv i nanostørrelse, primært til brug i medicinske produkter.

Nogle producenter hævder også, at behandling af tekstiler med sølvnanopartikler gavner miljøet ved at reducere behovet for vask, tillader rengøring ved lavere temperaturer og gør produkterne mere holdbare.

Generelt, eksperter er enige om, at mennesker sikkert kan tolerere ret høje doser sølv. Det nye er, at nanopartikler i løbet af det sidste årti er blevet manipuleret og sat på steder, hvor sølv aldrig har været før.

Nogle videnskabsmænd og miljømæssige sundhedsgrupper frygter, at netop de egenskaber, der gør disse partikler nyttige - deres forsvindende lille størrelse og høje overfladeareal - kan have utilsigtede konsekvenser, når de først kommer ind i den menneskelige krop og miljøet.

Både dyreforsøg og computermodeller har fundet ud af, at nanopartikler, inklusive nanosølv, kan spredes i hele kroppen til organer og væv.

"Nanopartikler er små bundter af rent metal, der kan opløses i kroppen, hvis de optages som en partikel, " sagde Luoma.

"Til mig, " han tilføjede, "den store risiko er at indtage eller indånde nanosølv, når vi ikke ved med sikkerhed, om der er en unik risiko i denne form."

Ligesom andre bakteriedræbere, herunder antibiotika, nanosølv kan også forstyrre den sarte balance mellem bakterier inde i fordøjelseskanalen, sagde Marina Quadros, associeret direktør for Virginia Tech Center for Sustainable Nanotechnology. "Under de rette betingelser, sølv nanopartikler er meget effektive til at dræbe bakterier, både de gode og de dårlige, " hun sagde.

Ud over den mulige indvirkning af nanosølv på menneskers sundhed, miljøhensyn tårner sig op.

"Der er klare beviser på, at sølv, og især nanosølv, er giftig for akvatiske og terrestriske organismer" og for celler fra pattedyr i laboratorieforskning, sagde EPA i en rapport fra 2010.

Potentielle kilder til nanosølvforurening omfatter lossepladser, spildevandsrensningsanlæg og industrianlæg. Flere laboratorieundersøgelser har også fundet ud af, at nanosølv kan udvaskes af produkter, når de vaskes.

"Hvis vi begynder at bruge tonsvis af sølv nanopartikler, og mange flere går i vasken, så begynder vi måske at få en effekt, vi ikke har set før, " sagde Amy Pruden, en professor i civil- og miljøteknik ved Virginia Tech, der undersøger, om sølvnanopartikler i affaldsstrømme kan stimulere antibiotikaresistens i mikrober.

Nogle undersøgelser har fundet ud af, at nanosølv i spildevand har en tendens til at blive omdannet til sølvsulfid, et meget mindre giftigt stof, sagde Mark Wiesner, direktør for Center for Miljømæssige Implikationer af Teknologi ved Duke University.

Forskere der fandt også, at langt størstedelen af ​​nanosølv, der kommer ind i et spildevandsbehandlingscenter, fjernes fra vandet, da det klæber til bakterier, der lever af organisk materiale.

Men disse bakterier, Pruden sagde, til sidst slå sig ned for at danne biosolider, eller "slam, ", der tilføres som gødning til landbrugsjord. Nanosølv i slammet kan påvirke de jordbakterier, der er ansvarlige for at omsætte nitrogen og kulstof, hun sagde.

Pesticider, som omfatter kemikalier, der dræber bakterier, skal være registreret hos EPA, før de kan sælges eller distribueres. Men indtil for nylig, agenturet anså ikke nanosølv for at være anderledes end almindeligt sølv. Det gjorde det muligt for en række nanosølvprodukter at komme ind på markedet baseret på toksicitetsdata for konventionelt sølv.

EPA gennemgår nu sølv i nanostørrelse separat, recognizing that nano-sized particles have different characteristics and may have different effects on human and environmental health. Since 2011, the agency has "conditionally approved" two pesticide products containing nanosilver as the active ingredient.

Environmental health organizations complain that the conditional approval process allows products to be marketed several years before all the safety studies have been submitted, potentially putting consumers at risk.

Sidste år, the Government Accountability Office reported that the EPA couldn't reliably or systematically track how many products had been conditionally registered or whether the safety studies were submitted. In its response, the EPA said it was working to improve its oversight, including designing an automated data system.

For forbrugerne, the safety picture on nanosilver is murky to say the least. Products launched before the change in EPA rules remain on the market, and little information is available on how much silver a product contains and what size it might be.

When the European Commission tried to investigate the safety, health and environmental effects of nanosilver, it had difficulty reaching any conclusions.

"A specific human risk assessment for silver nanoparticles is not feasible as information on possible long-term effects are lacking, " its report stated.

Until such data are collected, some argue that nanosilver shouldn't be used in consumer products, in part to preserve silver's ability to fight infections.

Germany's risk management agency cited that reason in arguing that silver should not be used as an antimicrobial ingredient on a large scale, with the exception of medical applications.

"Silver was and continues to be a valuable tool, " said Andrew Maynard, director of the University of Michigan Risk Center. "There is a real fear that if we are indiscriminate with use, we could accelerate resistance."

But Maynard also said people may have taken the assumption of harm too far, in the absence of more concrete evidence. Using nanosilver in a product may make sense if it serves a medical purpose and proves effective, han sagde.

"Rather than a marketing ploy, it should be something that will benefit people, " Maynard said. "We've survived for many years without having antimicrobial shirts and tools."

©2014 Chicago Tribune
Distributed by MCT Information Services




Varme artikler