Mere undersøgelse nødvendig for at afklare virkningen af ​​cellulose nanokrystaller på menneskers sundhed, forskerrapporter

Er cellulose nanokrystaller skadelige for menneskers sundhed? Svaret kan afhænge af eksponeringsvejen, ifølge en gennemgang af litteraturen af ​​en Virginia Tech videnskabsmand, men der har været få undersøgelser, og der er mange spørgsmål tilbage.

Skriver i tidsskriftet Industrial Biotechnology, Maren Roman, lektor i bæredygtige biomaterialer ved College of Natural Resources and Environment, påpeget uoverensstemmelser i undersøgelser af, om cellulosenanokrystaller er giftige ved indånding eller for bestemte celler i kroppen. Hun sagde, at flere undersøgelser er nødvendige for at understøtte forskningsresultater om, at nanokrystallerne er ikke-toksiske for huden, eller når de sluges.

Cellulose nanokrystaller er fremstillet af vedvarende materialer, såsom træmasse. Biokompatibel og biologisk nedbrydelig, de lave omkostninger, materiale af høj værdi bliver undersøgt til brug i højtydende kompositter og optiske film, som fortykningsmiddel, og at levere medicin i piller eller ved injektion. Men før et materiale kan kommercialiseres, dets indvirkning på miljøet og menneskers sundhed skal bestemmes.

romersk, også tilknyttet Macromolecules and Interfaces Institute ved Virginia Tech, gennemgik offentliggjorte undersøgelser om virkningerne af cellulose nanokrystaller på åndedrætssystemet, mave-tarmsystemet, hud, og celler.

I åndedrætssystemet, kroppen kan fjerne partikler fra hals- og næseområderne ved at bevæge dem mod munden. Partikler fjernes fra lungerne gennem opslugning og nedbrydning eller bevægelse opad, afhængig af partikelstørrelse og overfladeladning.

Tidlige undersøgelser viste, at vævsskade og betændelse afhang af dosis og prøveform - tørt pulver versus suspension i en bærervæske. En senere dyreundersøgelse viste ingen skadelige virkninger fra inhalerede partikler, men Roman påpegede, at størrelsen, form, og overfladeladning af partiklerne var ukendt.

De fleste undersøgelser af nanopartiklers effekt på mave-tarmkanalen - munden, spiserøret, mave, og tarme - har vist, at partiklerne passerer igennem og elimineres, Roman rapporterede. Imidlertid, nogle undersøgelser viste, at nano- og mikropartikler kan trænge ind i tarmens beskyttende barriere og nå blodbanen.

Roman beskrev cellulosens nanokrystallers egenskaber - størrelse, elektrostatiske egenskaber, molekylær struktur, og pH - der gør deres penetration usandsynlig, men bemærkede, at der kun har været to undersøgelser offentliggjort om oral toksicitet specifikt af cellulosenanokrystaller.

De fleste undersøgelser af hudeksponering for nanopartikler rapporterede ingen utilsigtet permeation af nanopartikler gennem det ydre hudlag. De tre offentliggjorte undersøgelser af toksicitet af cellulosenanokrystaller ved hudeksponering viste, at cellulosenanokrystaller ikke forårsagede nogen hudsensibiliserende hudvævsskade.

Hvad hvis en nanopartikel når cellerne, såsom i hjernen? De fleste undersøgelser viste også, at cellulose nanokrystaller ikke er giftige for celler, afhængig af dosis. Den mest alvorlige påvirkning var et tab på 20 procent i levedygtighed af leverceller hos regnbueørred.

Undersøgelser så også på celler fra mennesker, som fra hjernen, hals, og øje, og fra andre dyr. "Afvigelserne i resultaterne er ikke overraskende, sagde Roman, "I betragtning af at undersøgelserne alle brugte forskellige cellelinjer, cellulosekilder, forberedelsesprocedurer, og metoder til efterbehandling eller prøveforberedelse."

Hun var også kritisk over for meget af forskningen for at overse kemikalier, der kan være til stede i cellulosenanokrystaller fra tidligere forarbejdning.

"Kun ved omhyggelig partikelkarakterisering og udelukkelse af forstyrrende faktorer vil vi være i stand til at udvikle en detaljeret forståelse af de potentielle sundhedsskadelige virkninger af cellulosenanokrystaller, " konkluderede Roman.