Som en trojansk hest, grafenoxid kan fungere som en bærer af organiske forurenende stoffer til fisk

Grafen er et todimensionelt nanomateriale bestående af kulstof og dannet af et enkelt lag tætpakkede kulstofatomer. Den høje mekaniske styrke og betydelige elektriske og termiske egenskaber af grafen betyder, at den er særdeles velegnet til mange nye applikationer inden for elektronik, biologiske, kemiske og magnetiske sensorer, fotodetektorer og energilagring og -generering. På grund af dets potentielle anvendelser, grafenproduktionen forventes at stige betydeligt i de kommende år, men i betragtning af dets lave markedsoptagelse og begrænsningerne i at analysere dets virkninger, kun få oplysninger om koncentrationerne af grafen nanomaterialer i økosystemer er i øjeblikket tilgængelig.

Som et resultat af grafens overfladeegenskaber, en gang i vandmiljøet, grafen kan fungere som en bærer af organiske forurenende stoffer, såsom polycykliske aromatiske carbonhydrider, til vandorganismer. Derfor, CBET-forskningsgruppen (Cell Biology in Environmental Toxicology) har ikke kun vurderet grafenoxids evne til at sorbere polycykliske aromatiske kulbrinter, men også toksiciteten af ​​grafenoxid alene og i kombination med visse polycykliske aromatiske kulbrinter i embryo og voksne zebrafisk. Forskningen blev udført i samarbejde med University of Bordeaux.

Embryonale misdannelser og neurotoksicitet

"Resultaterne afslører, at grafenoxid kan transportere polycykliske aromatiske kulbrinter ind i zebrafiskene (via en slags trojansk hesteeffekt) og udøve subletale virkninger. Under de betingelser, vi har vedtaget, de toksiske virkninger har ikke været store, ingen fisk eller embryoner er døde, men i nogle biomarkører har vi opdaget effekter, der har sat os i alarmberedskab, " sagde Amaia Orbea, en Ph.D.-indehaver i CBET-gruppen på UPV/EHU.

For det første, de opdagede, at der ved høje koncentrationer kan forekomme misdannelser i embryoner, "hvilket betyder, at der ved længere eksponeringer og i højere koncentrationer kan fødes ikke-levedygtige dyr", forklarede Orbea. For det andet denne forskning har bekræftet, at "på lang sigt, i en tre-ugers eksponeringsperiode, enzymet acetylcholinesterase, som bremser nervestimuli, var hæmmet i alle de behandlede fisk, så på trods af ikke at bruge meget høje koncentrationer, vi så, at efterhånden som eksponeringstiden øges, neurotoksiske virkninger begynder at vise sig", sagde forskeren.

"Vi brugte specifikke koncentrationer og tidsperioder, men vi ved ikke, hvordan disse koncentrationer vil udvikle sig fra nu af i naturen, eller hvad deres mulige indflydelse kan være i forhold til andre forurenende stoffer. Resultaterne har vist os, at de koncentrationer, der kan findes i miljøet i øjeblikket, ikke er særlig farlige, men vi skal være forsigtige:vi ved ikke, hvilke effekter disse lave koncentrationer kan have under længere eksponeringer. De opnåede resultater er relateret til betingelserne anvendt i vores eksperimenter. Vi støder normalt ikke på grafen alene i miljøet; sammen med grafen er der mange andre forurenende stoffer, der også påvirker dyr... Vi skal overveje dem alle på samme tid, " konkluderede hun.