Наночастицы и их размер могут не быть большой проблемой

Если вы когда-либо ели столовыми приборами или носили медные украшения, вы находились в "идеальном шторме" высвобождения наночастиц в окружающую среду, утверждают учёные из Университета Орегона.

С появлением нанотехнологий исследователи, регулирующие органы и общественность беспокоились, что потенциальная токсичность наноразмерных продуктов может угрожать здоровью человека через воздействие окружающей среды.

С помощью мощных просвечивающих электронных микроскопов химики впервые зафиксировали, как микроскопические металлические наночастицы естественным образом образуются из серебряных предметов (проволоки, украшений, столовых приборов) при контакте с другими поверхностями. Исследователи пришли к выводу, что наночастицы контактируют с людьми уже очень давно.

В проекте участвовали исследователи из Института материаловедения UO и инициативы Safer Nanomaterials and Nanomanufacturing Initiative (SNNI) в сотрудничестве со спин-оффом UO Dune Sciences Inc. SNNI является инициативой Института нанонауки и микротехнологий Орегона (ONAMI).

Исследование, подробно описанное в статье, опубликованной онлайн перед регулярной публикацией в журнале Американского химического общества ACS Nano, было сосредоточено на понимании динамического поведения наночастиц серебра на поверхностях при воздействии различных условий окружающей среды.

Используя новый подход, разработанный в UO для прямого наблюдения микроскопических изменений в наночастицах с течением времени, исследователи обнаружили, что наночастицы серебра, нанесённые на поверхность слайдов SMART Grids для электронного микроскопа, начинают трансформироваться в размере, форме и популяциях в течение нескольких часов, особенно при воздействии влажного воздуха, воды и света. Аналогичное динамическое поведение и образование новых наночастиц наблюдалось при изучении макроскопических серебряных объектов, таких как проволока или украшения.

"Наши выводы показывают, что 'размер' наночастиц может не быть статичным, особенно когда частицы находятся на поверхностях. По этой причине мы считаем, что проблемы экологической безопасности и здоровья не должны определяться или регулироваться на основе размера", — заявил Джеймс Э. Хатчисон, занимающий кафедру химии Локи-Харрингтона. "Кроме того, образование наночастиц из объектов, с которыми люди контактировали тысячелетиями, позволяет предположить, что люди подвергались воздействию этих наночастиц на протяжении всего времени. Это скорее не вызывает беспокойства, а говорит о том, что мы бы уже связали воздействие этих материалов с опасностями для здоровья, если бы таковые существовали".

Исследовательская группа пришла к выводу, что любые потенциальные федеральные нормативные акты должны допускать наличие фоновых уровней наночастиц и их динамическое поведение в окружающей среде.

Поскольку медь вела себя аналогично, исследователи предполагают, что их открытия представляют собой общее явление для металлов, легко окисляющихся и восстанавливающихся в определённых условиях окружающей среды. "Эти выводы, — написали они, — бросают вызов традиционным представлениям о реакционной способности наночастиц и подразумевают, что образование новых наночастиц является внутренним свойством материала, которое теперь сильно зависит от размера".

Хатчисон отметил, что наблюдаемая естественная и спонтанная активность позволяет предположить, что воздействие токсичных ионов металлов, например, может не уменьшаться при простом использовании более крупных частиц в присутствии живой ткани или организмов.