Proste nanorurki węglowe mogą potencjalnie uszkadzać tkankę płucną. Źródło: PETER HARRIS / SPL

Eksperci nanotechnologii wzywają do podjęcia szybkich działań rządowych w celu zapewnienia, że nanorurki węglowe są odpowiednio regulowane, po tym, jak naukowcy odkryli, że niektóre nanorurki węglowe mogą powodować wzrost przedrakowy w taki sam sposób, jak azbest.

Naukowcy pod kierownictwem Kena Donaldsona z Centrum Badań nad Zapaleniem Uniwersytetu w Edynburgu w Wielkiej Brytanii odkryli, że u myszy długie, proste, wielościenne nanorurki węglowe mogą powodować ten sam rodzaj uszkodzeń, co włókna azbestu, gdy są wstrzykiwane do zewnętrznej wyściółki płuc, zwanej mezotelium.

Płuco usuwa ciała obce, owijając je w komórki odpornościowe, które można następnie wypłukać z organizmu. Jednak proste włókna dłuższe niż około 20 mikrometrów nie mogą być usunięte w ten sposób, ponieważ komórki są zbyt małe, aby je pochłonąć. W rezultacie komórki ulegają zapaleniu i tworzą niepożądane grudki, zwane ziarniniakami, które mogą powodować międzybłoniaka, raka międzybłoniaka.

Azbest jest znaną środowiskową przyczyną raka płuc. Źródło: ALFRED PASIEKA / SPL

Naukowcy odkryli, że nanorurki węglowe o tej długości doprowadziły do powstania ziarniniaków u myszy. "Wykazaliśmy, że jeśli [nanorurki węglowe] znajdą drogę do mezotelium, są patogenne" - mówi Donaldson.

Skutki toksyczne

Praca nie pokazuje, że osoby narażone na nanorurki zachorują na raka, podkreślają Donaldson i jego koledzy. Nie przeprowadzono jeszcze żadnych badań dotyczących skutków narażenia środowiskowego lub inhalacji. "Z pewnością potrzebujemy więcej badań nad toksykologią tych materiałów" - mówi Donaldson.

Skutki zdrowotne azbestu wyszły na jaw dopiero kilkadziesiąt lat po tym, jak pracownicy zostali narażeni na działanie włókien. To nie musi się zdarzyć w przypadku nanorurek, mówi Anthony Seaton, lekarz klatki piersiowej i współautor artykułu opublikowanego w Nature Nanotechnology1. "Jesteśmy daleko przed grą", mówi.

Jeśli dobrze się zastanowimy, możemy sprawić, że nanorurki węglowe będą w miarę bezpieczne. Andrew Maynard , Woodrow Wilson International Center for Scholars

Andrew Maynard, współautor i główny doradca naukowy projektu dotyczącego nowych nanotechnologii w Woodrow Wilson International Center for Scholars w Waszyngtonie, mówi, że zna 12 produktów, które otwarcie deklarują stosowanie nanorurek węglowych, takich jak rakiety tenisowe i komponenty rowerowe.

Ale Maynard podejrzewa, że ta liczba jest zaniżona. "Podejrzewam, że to wierzchołek góry lodowej", mówi.

Rozmiar ma znaczenie

"Do tej pory istniała znaczna niepewność co do zagrożeń, jakie mogą stwarzać nanorurki węglowe" - mówi Richard Jones, nanotechnolog z University of Sheffield w Wielkiej Brytanii. Te badania zaczynają wyjaśniać rzeczy, mówi. "Teraz wiemy, że to najdłuższe rury najprawdopodobniej powodują problemy."

Jones dodaje, że nanorurki nie są zwykle traktowane w stanie, w którym mogą być wdychane, ale mimo to widzi potrzebę ochrony społeczeństwa i środowiska przed jakąkolwiek szansą na narażenie na nanorurki.

Maynard spodziewa się, że nanorurki węglowe będą wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, od lekkich materiałów strukturalnych po systemy oczyszczania wody dla krajów rozwijających się. Aby zrobić to bezpiecznie, użycie nanorurek musi być odpowiednio regulowane, mówi.

Maynard nazywa badanie na myszach "pobudką". "Stało się to na wystarczająco wczesnym etapie, abyśmy mogli podjąć działania" - mówi. "Jeśli dobrze się zastanowimy, możemy sprawić, że nanorurki węglowe będą w miarę bezpieczne." Sugeruje, że należy używać tylko krótkich, kręconych nanorurek. Alternatywnie można je mieszać z cieczami, zamiast używać proszków zawierających proste nanorurki, które mogą być wdychane.

Takie regulacje będą wymagały interwencji rządu i przemysłu, mówi Maynard. "Muszą być regulacje, ale przemysł musi wziąć na siebie odpowiedzialność".

Departament Środowiska, Żywności i Spraw Wsi (DEFRA) rządu brytyjskiego ma dobrowolny system sprawozdawczości dla producentów, którzy używają materiałów nanoskalowych w swoich produktach, a Stany Zjednoczone mają podobny system. Ale dopóki tego rodzaju sprawozdawczość nie stanie się obowiązkowa, trudno będzie powiedzieć, gdzie i jakie nanorurki są używane przez producentów.