Nanopartikler og deres størrelse er muligvis ikke store problemer

Hvis du nogensinde har spist af sølvtøj eller båret kobbersmykker, du har været i en perfekt storm, hvor nanopartikler blev kastet ned i miljøet, siger forskere ved University of Oregon.

Siden fremkomsten af ​​nanoteknologi, forskere, regulatorer og offentligheden har været bekymrede for, at den potentielle toksicitet af produkter i nanostørrelse kan true menneskers sundhed i form af miljøeksponering.

Nu, ved hjælp af kraftfulde transmissionselektronmikroskoper, kemikere fangede aldrig før sete visninger af minimale metalnanopartikler, der naturligt dannes af sølvgenstande såsom tråd, smykker og spiseredskaber i kontakt med andre overflader. Det viser sig, forskere siger, nanopartikler har været i kontakt med mennesker i lang tid, lang tid.

Projektet involverede forskere fra UO's Materials Science Institute og Safer Nanomaterials and Nanomanufacturing Initiative (SNNI), i samarbejde med UO teknologi spinoff Dune Sciences Inc. SNNI er et initiativ fra Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute (ONAMI), et statsligt signaturforskningscenter dedikeret til forskning, jobvækst og kommercialisering inden for nanoskalavidenskab og mikroteknologier.

Forskningen - detaljeret i et papir placeret online forud for regelmæssig offentliggørelse i American Chemistry Societys tidsskrift ACS Nano -- fokuseret på at forstå den dynamiske adfærd af sølv nanopartikler på overflader, når de udsættes for en række forskellige miljøforhold.

Ved at bruge en ny tilgang udviklet på UO, der giver mulighed for direkte observation af mikroskopiske ændringer i nanopartikler over tid, forskere fandt ud af, at sølvnanopartikler aflejret på overfladen af ​​deres SMART Grids elektronmikroskopobjektglas begyndte at forvandle sig i størrelse, form og partikelpopulationer inden for få timer, især når de udsættes for fugtig luft, vand og lys. Lignende dynamisk adfærd og dannelse af nye nanopartikler blev observeret, da undersøgelsen blev udvidet til at se på sølvobjekter i makrostørrelse såsom tråd eller smykker.

"Vores resultater viser, at nanopartikel 'størrelse' muligvis ikke er statisk, især når partikler er på overflader. Af denne grund, vi mener, at miljømæssige sundheds- og sikkerhedshensyn ikke bør defineres - eller reguleres - baseret på størrelse, " sagde James E. Hutchison, der har Lokey-Harrington-stolen i kemi. "Ud over, genereringen af ​​nanopartikler fra genstande, som mennesker har kontaktet i årtusinder, tyder på, at mennesker har været udsat for disse nanopartikler gennem tiden. I stedet for at vække bekymring, Jeg tror, ​​det tyder på, at vi allerede ville have forbundet eksponering for disse materialer til sundhedsfarer, hvis der var nogen."

Eventuelle potentielle føderale reguleringspolitikker, konkluderede forskerholdet, bør give mulighed for tilstedeværelsen af ​​baggrundsniveauer af nanopartikler og deres dynamiske adfærd i miljøet.

Fordi kobber opførte sig på samme måde, forskerne teoretiserer, at deres resultater repræsenterer et generelt fænomen for metaller, der let oxideres og reduceres under visse miljøforhold. "Disse resultater, " skrev de, "udfordrer konventionel tænkning om nanopartikelreaktivitet og antyder, at produktionen af ​​nye nanopartikler er en iboende egenskab ved materialet, der nu er stærkt størrelsesafhængig."

Selvom det ikke er adresseret direkte, Hutchison sagde, den naturligt forekommende og spontane aktivitet set i forskningen tyder på, at eksponering for giftige metalioner, for eksempel, måske ikke reduceres blot ved at bruge større partikler i nærværelse af levende væv eller organismer.