Forskere finder mulig årsag til kræftfremkaldende egenskaber ved silicastøv

Forskere fra LPI RAS, Skoltech, og MIPT har opdaget usædvanlige egenskaber ved siliciumnanopartikler. De har vist, at silica -nanopartikler under normale forhold er beriget med ilt. Sådanne nanopartikler er magnetiske og indeholder reaktive iltarter (især peroxo- og ozonidioner og oxo-radikaler), hvilket kan forklare den kendte høje toksicitet og kræftfremkaldende egenskab af silicastøv.

Silicon nanopartikler er lovende for mange applikationer, herunder nanoelektronik, optoelektronik, solceller, biomedicinske billedsensorer og andre, og har været genstand for intens forskning i over to årtier. Siliciumnanopartikler oxiderer i nærvær af ilt, men detaljer om denne proces er stadig uklare. Det er velkendt, at siliciumdioxidstøv har en negativ effekt på menneskers sundhed og forårsager silicose og lungekræft, men oprindelsen til denne effekt er ukendt. Videnskabsfolk fra Oganov- og Uspenskii -grupperne brugte USPEX -algoritmen (Universal Structure Predictor:Evolutionary Xtallography) til at demonstrere, at ved normale atmosfæriske forhold, silica nanopartikler eksisterer ikke med den forventede klassiske sammensætning SiO ₂ postuleret af klassisk kemi, men i en oxygenberiget form (f.eks. Si ₇ O ₁₉ ). Ekstra iltatomer har magnetiske egenskaber og danner reaktive iltarter (ROS). ROS, såsom peroxidioner, er meget reaktive med biomolekyler og har længe været mistænkt som en væsentlig årsag til kræft.

"Vi var meget overraskede over, at under normale forhold i en iltatmosfære, vi fandt stabilitet af nye reaktive og magnetiske silica -nanopartikler i stedet for det klassiske SiO ₂ nanopartikler, "siger Sergey Lepeshkin, undersøgelsens førende forfatter, hvilket giver en sandsynlig forklaring på den kendte høje kræftfremkaldende egenskab af silicastøv.