Grafen og relaterede materialers sikkerhed:Menneskets sundhed og miljøet

Efterhånden som drevet til kommercialisering af grafen fortsætter, det er vigtigt, at alle sikkerhedsaspekter er grundigt undersøgt og forstået. Graphene Flagship -projektet studerer grafens og beslægtede materialers indvirkning på menneskers sundhed, samt dens miljøpåvirkning. Dette gør det muligt for design-sikkerhed at blive en kernedel af innovation.

Forskere og virksomheder bruger i øjeblikket en række materialer såsom lagdelt grafen, grafenoxid og heterostrukturer. Det første trin til at vurdere grafentoksikologi er at karakterisere disse materialer fuldt ud. Dette arbejde giver en oversigt over produktion og karakteriseringsmetoder for nye materialer, og overvejer, hvilke biologiske virkninger der afhænger af deres iboende egenskaber.

"Et af nøglebudskaberne er, at denne familie af materialer har forskellige egenskaber, derved viser forskellige biologiske effekter. Det er vigtigt at understrege behovet ikke kun for en systematisk analyse af velkarakteriserede grafenbaserede materialer, men også vigtigheden af ​​at bruge standardiserede in vitro- eller in vivo-assays til sikkerhedsvurderingen, siger Bengt Fadeel, hovedforfatter af dette papir, der arbejder hos Graphene Flagship-partner Karolinska Institutet, Sverige.

"Denne gennemgang korrelerer de fysisk-kemiske egenskaber af grafen og relaterede materialer til biologiske effekter. En klassificering baseret på laterale dimensioner, antal lag og kulstof-til-ilt-forhold giver os mulighed for at beskrive de parametre, der kan ændre grafens toksikologi. Dette kan orientere fremtidig udvikling og brug af disse materialer, " forklarer Alberto Bianco fra Graphene Flagship partner CNRS, Frankrig, og næstleder af Graphene Flagship Work Package on Health and Environment.

Papiret giver et omfattende overblik over alle aspekter af grafens sundhed og miljøpåvirkning, med fokus på de potentielle interaktioner mellem grafenbaserede materialer og centrale målorganer, herunder immunsystem, hud, lunger, kardiovaskulære system, mave-tarmsystemet, centralnervesystemet, reproduktive system, samt en lang række andre organismer, herunder bakterier, alger, planter, hvirvelløse dyr, og hvirveldyr i forskellige økosystemer.

"Man kan ikke drage konklusioner fra tidligere arbejde på andre kulstofbaserede materialer såsom kulstofnanorør og ekstrapolere til grafen. Grafenbaserede materialer er mindre cytotoksiske sammenlignet med kulstofnanorør, og grafenoxid er let nedbrydeligt af celler i immunsystemet, "kommenterer Fadeel.

Andrea C. Ferrari, Videnskabs- og teknologibetjent for Graphene Flagship og formand for dets managementpanel sagde:"Forståelse af enhver potentiel sundheds- og miljøpåvirkning af grafen og relaterede materialer har været kernen i alle Graphene Flagship-aktiviteter siden dag ét. Denne anmeldelse giver en solid guide til sikker brug af disse materialer, et vigtigt skridt i retning af deres udbredte anvendelse som målrettet af vores innovations- og teknologikøreplan."