Forskere undersøger transport af nanopartikler i den menneskelige krop

Spørgsmålet om, hvorvidt nanopartikler har en effekt på menneskekroppen - og i så fald, hvordan - er stadig stort set ubesvaret. Der er lidt information, for eksempel, om, hvorvidt gravide kvinder, der udsættes for disse små partikler, giver dem videre til deres ufødte babyer. Forskere fra Empa og Universitetshospitalet Zürich (Schweiz) viser nu de første resultater.

Nanoteknologi forventes ikke kun at hjælpe med at overvinde eksisterende udfordringer inden for medicin, energiforsyning og miljøbeskyttelse; det betragtes også som en af ​​innovationsmotorerne for den schweiziske økonomi. Denne nye teknologi vil, imidlertid, kun være i stand til at etablere sig i det lange løb, hvis potentielle risici forbundet med det - som dem, frie nanopartikler udgør - er fuldt ud undersøgt og forstået.

Over flere år, Empa-forskere har studeret virkningerne af adskillige nanopartikler på menneskelige celler og væv. Disse undersøgelser vil hjælpe videnskabsmænd til at forstå, hvilke problemer - hvis nogen - disse små ting kan forårsage, når de frigives til den menneskelige krop (og i miljøet). I en undersøgelse for nylig offentliggjort i tidsskriftet "Environmental Health Perspectives" har forskere fra Empa og University Hospital Zürich undersøgt et meget specielt organ, den menneskelige moderkage. Det fungerer som et slags filter mellem en mor og hendes ufødte barn. Ansvarlig for at forsyne fosteret med tilstrækkelige næringsstoffer og ilt, moderkagen sikrer også, at mors og barns kredsløb ikke blandes. Forskerne ville vide, om nanopartikler var i stand til at krydse placentabarrieren.

Er det en tæt barriere for nanopartikler?

Etablerede dyremodeller, som dem til mus og rotter, kan ikke bruges til dette formål, da moderkagen i disse væsner er fundamentalt forskellig fra menneskers. Normalt er det ikke let at udføre videnskabelige undersøgelser af placentavæv, men flere mødre, der fødte deres babyer på hospitalet, gik med til at tillade forskerne at bruge deres moderkager til denne undersøgelse. I laboratoriet er det muligt at vedligeholde både moderens og barnets kredsløb (som er tæt forbundet) i flere timer i disse donerede organer.

Undersøgelsen krævede, at forskerne tilføjede fluorescerende polystyren-nanopartikler til moderens blodcirkulation og derefter observere, om de var i stand til at passere ind i fosterkredsløbet. Polystyrenpartikler er særligt velegnede til denne form for test, da de ikke forårsager stress i det omgivende væv og let opdages. Partiklerne indsprøjtet i moderkagen var af forskellig størrelse, spænder fra 50 nanometer op til en halv mikron (500 nanometer) i diameter. Det første resultat af undersøgelsen var, at perlernes cutoff-størrelse var mellem 200 og 300 nanometer. Partikler mindre end dette, krydsede placentabarrieren og kom ind i fosterkredsløbet, mens større partikler blev holdt tilbage.

At lære at forstå transportmekanismen

Det faktum, at partikler under en vis størrelse er i stand til at passere gennem moderkagevævet til fosteret, er egentlig ikke uventet, men fænomenet skal bestemt være genstand for yderligere undersøgelse, siger efterforskerne. De er derfor ivrige efter at forstå mekanismen, hvormed partiklerne transporteres hen over barrieren - i begge retninger. De gør det ikke udelukkende af kærlighed til forskning, selvom. De vil gerne bestemme, hvordan i fremtiden, nanopartikler kan bruges til terapeutiske formål. De små partikler kunne sagtens bruges som et redskab til at transportere stoffer på en målrettet måde til et ufødt barns kredsløb. uden at dette påvirker moderens helbred.