Er nanosølv giftigt?

Ifølge finsk-estisk fælles forskning med data opnået om to krebsdyrarter, der er tilsyneladende ingen grund til at betragte sølvnanopartikler som farligere for akvatiske økosystemer end sølvioner. Resultaterne blev rapporteret i tidsskriftet Miljøvidenskab og forureningsforskning sidst sidste år. Jukka Niskanen har brugt de samme polymeriserings- og koblingsreaktioner i sin doktorafhandling.

Til sin doktorafhandling har Niskanen studeret flere hybride nanomaterialer, dvs. kombinationer af syntetiske polymerer og uorganiske (guld, sølv og montmorillonit) nanopartikler. Han forsvarer sin doktorafhandling ved Helsinki Universitet i april.

En del af nanovidenskabens magi er, at på skalaen en milliardtedel af en meter, stof og materialer opfører sig på måder, der endnu ikke er kendt. Det er heller ikke altid kendt, hvilke typer virkninger nanoversionen af ​​moderstoffet vil have på sit miljø.

"På grund af det faktum, at sølv i nanopartikelform er bakteriedræbende og også svampedræbende og også forhindrer reproduktionen af ​​disse organismer, det bruges nu i forskellige forbrugsvarer lige fra sårforbindingsprodukter til sportstøj, siger Niskanen fra Laboratory of Polymer Chemistry ved Helsinki Universitet, Finland.

Mens nytten af ​​sølv er blevet fastslået, Debatten om toksicitetsmekanismerne af dens forskellige former for mikroorganismer, men også for ikke-målarter fortsætter. Anne Kahru, Leder af Laboratoriet for Miljøtoksikologi ved Statens Institut for Kemisk Fysik og Biofysik, Estland, taler om et helt nyt felt inden for økotoksikologi:nanoøkotoksikologi.

Indtil nu, Man ved kun lidt om de miljømæssige virkninger af sølvnanopartikler og deres toksicitet for vandlevende organismer. En fælles undersøgelse fra Helsinki Universitet og National Institute of Chemical Physics and Biophysics (Tallinn, Estland), "Toksicitet af to typer sølv nanopartikler til vandkrebsdyr Daphnia magna og Thamnocephalus platyurus ", viser, at sølvnanopartikler tilsyneladende ikke er mere farlige for akvatiske økosystemer end et vandopløseligt sølvsalt. Undersøgelsen sammenlignede økotoksiciteten af ​​sølvnanopartikler og et vandopløseligt sølvsalt.

"Vores konklusion var, at de miljømæssige risici forårsaget af sølvnanopartikler tilsyneladende ikke er højere end dem, der forårsages af et sølvsalt. mere forskning er nødvendig for at nå frem til en klar forståelse af sikkerheden ved sølvholdige partikler, " siger Niskanen.

Ja, sølv nanopartikler viste sig at være ti gange mindre giftige end det opløselige sølvnitrat - et opløseligt sølvsalt brugt til sammenligningen.

Biotilgængeligheden af ​​sølv varierer i forskellige testmedier

For at forklare dette fænomen, forskerne henviser til variansen i biotilgængeligheden af ​​sølv til krebsdyr i forskellige testede medier.

Universitetslektor Olli-Pekka Penttinen fra Institut for Miljøvidenskab ved Helsinki Universitet fortsætter med at bemærke, at de uorganiske og organiske forbindelser opløst i naturligt vand (såsom humus), vandhårdhed og sulfider har en klar indflydelse på biotilgængeligheden af ​​sølv. På grund af dette, toksiciteten af ​​begge typer af testede nanopartikler og sølvnitrat målt i løbet af undersøgelsen var lavere i naturligt vand end i kunstigt ferskvand.

Toksiciteten af ​​sølvnanopartikler og sølvioner blev undersøgt ved hjælp af to vandkrebsdyr, en vandloppe ( Daphnia magna ) og en fe reje ( Thamnocephalus platyurus ). Kommercielt tilgængelige proteinstabiliserede partikler og partikler belagt med en vandopløselig, ikke-giftig polymer, specielt syntetiseret til formålet, blev brugt i undersøgelsen. Først, polymererne blev fremstillet under anvendelse af en kontrolleret radikal polymerisationsmetode. Syntetiske polymerpodede sølvpartikler blev derefter fremstillet ved at fæstne den vandopløselige polymer til overfladen af ​​sølvet med en svovlbinding.

Jukka Niskanen har brugt sådanne polymeriserings- og koblingsreaktioner i sin doktorafhandling, Polymere og hybride materialer:polymerer på partikeloverflader og luft-vand-grænseflader, studere flere hybride nanomaterialer, dvs. kombinationer af syntetiske polymerer og uorganiske (guld, sølv og montmorillonit) nanopartikler. Niskanen forsvarer sin doktorafhandling inden for polymerkemi ved Helsinki Universitet i april 2013.

Det var tidligere kendt fra andre undersøgelser og forskningsresultater, at sølv ændrer funktionen af ​​proteiner og enzymer. Det har også vist sig, at sølvioner kan forhindre replikation af DNA. Med hensyn til sølv nanopartikler, test udført på forskellige arter af bakterier og svampe har vist, at deres toksicitet varierer. For eksempel, gram-negative bakterier som f.eks Escherichia coli er mere følsomme over for sølvnanopartikler end gram-positive (som f.eks Staphylococcus aureus ). Forskellen i følsomhed skyldes de strukturelle forskelle i bakteriens cellemembraner. Den cellulære toksicitet af sølvnanopartikler i pattedyr er også blevet undersøgt. Det er blevet foreslået, at sølvnanopartikler kommer ind i celler via endocytose og derefter fungerer på samme måde som i bakterieceller, skader DNA og hæmmer celleånding. Elektronmikroskopundersøgelser har vist, at menneskelig hud er gennemtrængelig for sølv nanopartikler, og at permeabiliteten af ​​beskadiget hud er op til fire gange højere end for sund hud.