Исследование потенциальных рисков наноматериалов

Три инженерных факультета Университета штата Аризона изучат потенциальные риски от использования наноматериалов в рамках проекта, поддержанного грантом в $400,000 от Управления биологических и экологических исследований Министерства энергетики США.

Наноматериалы — это частицы размером менее 100 нанометров (менее одной тысячной ширины человеческого волоса), состоящие из металлов, углерода, полимеров или полупроводников. Они все чаще используются в одежде и косметике, пластиках и чистящих средствах, лосьонах для кожи и повязках.

Хотя свойства наноматериалов улучшают продукты, растет обеспокоенность по поводу воздействия некоторых наночастиц, когда они попадают в наш организм или в окружающую среду.

Исследование ASU: судьба и транспорт наночастиц

Проект под руководством Джонатана Познера (Jonathan Posner) совместно с Полом Вестерхоффом (Paul Westerhoff) и Тревором Торнтоном (Trevor Thornton) будет изучать, как и куда транспортируются наноматериалы и какие экологические и биологические риски они могут представлять.

Ключевой задачей является понимание того, как наноматериалы распределяются (partitioned), особенно в жидкостях. Для аналогии Познер приводит пример заправки для салата: после смешивания масло и вода разделяются, и важно понять, куда попадают «специи» — наночастицы.

• Распределение определяет, где наноматериалы оказываются в организме (например, в крови, почках, мозге или жировой ткани) или в окружающей среде (в водных путях, почвах или биомассе).
• «Нам нужно уметь предсказывать их судьбу, знать, как они могут распадаться и как, и куда транспортируются», — говорит Познер.

Неопределенность и междисциплинарный подход

Особые вопросы касаются взаимодействия наночастиц с клетками человеческого тела. Исследования возможных эффектов (например, ослабления клеточных мембран) до сих пор были в значительной степени безрезультатными и иногда противоречивыми.

Проект ASU призван преодолеть эту проблему путем разработки методов для более точного определения поведения наночастиц, включая создание микрофлюидных технологий для измерения распределения, транспорта и токсичности.

Эта работа объединяет исследователей из трех областей инженерии — электротехники, гражданского строительства и машиностроения — и отражает междисциплинарный подход, необходимый для понимания нанотехнологий.