纳米粒子增强

新的研究表明,纳米材料释放到环境的可以在食物链积累。研究小组在两种不同类型的纳米颗粒-金纳米粒子和硒化镉量子点和硫化锌外壳——表明他们可以从物种降低食物链转移到那些以它们为食,集中在更高的水平。

许多污染物被植物或细菌食物链的底部,但特别关注的是那些“biomagnified”在更高的水平,这意味着他们积聚在更高浓度进一步生物食物链。典型的例子是杀虫剂DDT。

帕特里夏·霍尔顿的团队在加州大学圣芭芭拉,我们,和保罗·伯奇的团队在肯塔基大学,我们试图理解纳米颗粒是否会以这种方式表现。综上所述,伯奇说,他们的研究“升旗”因为他们提供生物放大的直接证据。

在肯塔基州组织的研究中,毛毛虫吃烟草植物生长在积累解决方案包含了金纳米粒子的纳米颗粒浓度6 - 12倍比测量之间的植物。¹同时,霍尔顿的团队表明,量子点集中在水平在原生动物比高出5倍铜绿假单胞菌他们掠夺的细菌。²

根据霍尔顿,结果是相似的很有趣,因为他们来自两个不同类型的环境——一个简单的毛毛虫工作代表陆地食物链,而霍尔顿的原生动物是专为水生环境中工作。

伯奇说,他的团队的工作结果与金纳米粒子是特别令人惊讶,因为金属不biomagnify——用很少的例外。令人吃惊的是,能够消除这些纳米材料似乎是非常低效的,因此这些材料是积累在组织中,”他说。

不可能概括?

结果代表了潜在的重要的转移机制对人类健康,杰米说,研究纳米颗粒的环境影响大学的伯明翰,英国。因为人类坐在食物链的顶端,浓度可能是危险的,如果生物放大继续一路。然而,领导补充说,纳米颗粒之间很难概括给定不同的物理和化学参数。

伯奇对此表示赞同。“真的很难一概而论,”他说。“我们正在试图做的是使用各种材料和看一些差异。”他指出,黄金是一个很好的起点,因为它是稳定的惰性,而与银纳米粒子的研究带来更多的挑战随着银各种化学形式。

根据化学工程师理查德·霍尔布鲁克在马里兰州国家标准与技术研究所,我们,很多生物放大现有文献缺乏至关重要的信息需要纳米特征发现相关的其他材料。在这方面,他说,肯塔基州和加州团队干的非常好。

同样很难概括其他植物或细菌如何积累基于研究纳米粒子在特定的物种。霍尔顿说,我们可能期望看到一系列不同的倾向为纳米粒子,但她不认为个案的方法总是必要的。我们仍然处于早期阶段的积累信息,希望会迅速范例,”她说。

设计更安全的纳米粒子
霍尔布鲁克说,最大的问题是会发生什么如果越来越多的生物放大研究报告。两位作者说,他们希望制造商将能够设计出的纳米粒子可以使他们不安全的特点,例如,通过添加涂料。霍尔顿的早期研究的研究小组表明,纳米粒子的相互作用,导致膜损伤通过自由基的形成可能参与允许粒子进入细胞。³因此,涂料旨在减少自由基的形成可能会很长一段路要让他们更安全,她说。

霍尔布鲁克指出,然而,它是一个很好的安全性和应用程序之间的平衡。你可以设想设计一个纳米环保,它不提供任何商业价值在今天正在开展哪些工作,没有好的创新,”他说。'你也可以想象合成纳米颗粒中奇妙的产品,但令人难以置信的有毒,对环境不好。问题是你能设计一些两全其美?”

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