一个图像显示石英晶体压裂后球磨

来源:©2020国家科学院

压裂石英晶体会导致近乎自由的形成硅醇能破坏细胞在肺部

近乎自由的硅醇——一个官能团(R3颗粒)骨折中二氧化硅粒子-负责二氧化硅粉尘的毒性。理解是什么让硅有毒,能让研究人员探索新的途径来构建更安全的材料。

几乎60%的地壳是由二氧化硅。这种天然化合物存在于结晶或无定形形式,与石英晶体硅的最丰富的来源。采石场工作、采矿和喷砂这种材料可以产生一个机载硅粉。这个粉是危害工人的健康在世界范围内,并能引起疾病,如肺癌和矽肺。

“有爆发引起的肺部疾病二氧化硅的新应用程序。过去的硅肺病不是一种古老的疾病。说,这是一个非常最新一期多米尼克•Lison毒理学教授在鲁汶天主教大学,比利时,以及这项研究的作者。

一个图像显示是成年人石英晶体表面硅醇模式

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近乎自由的硅醇中发现断裂的二氧化硅粒子可以作为硅醇的两倍远的二氧化硅。这种分离意味着这些几乎免费的硅醇可以更容易地与细胞相互作用,损坏它们

作者克里斯蒂娜孔雀舞意大利都灵大学说,研究人员一直怀疑硅醇,在硅的表面,可以解释材料的毒性。我们特别关注这些表面功能的安排,并试图理解它们如何相互作用,理解…他们如何与外部生物分子或交互(细胞)膜组件的孔雀舞说。

工作与无定形和结晶二氧化硅,团队模拟研磨和热处理等工业过程。然后研究人员管理产生的粉尘对大鼠鼻地了解肺部受损细胞。他们发现,一个家庭的硅醇,称为近乎自由的硅醇,与细胞膜相互作用和诱导炎症反应在肺部。近乎自由的硅醇与普通硅醇相似,但他们在二氧化硅表面的排列不同。他们互相间距为进一步,不能够相互作用。因此,这个小组是自由与生物分子相互作用和细胞膜比紧密硅醇。这些近乎自由的硅醇与细胞膜结合,启动炎症反应和破坏老鼠的肺。

纳米科学专家伊索尔特(merrill Lynch),他并没有参与这项研究,称赞的发现化学基之间有明显的联系,它会导致细胞的损害。“很长一段时间,特别是在纳米材料领域,有悠久的传统,10年或更久,研究,试图找到一些理化性质之间的相关性和生物反应,”林奇说。这[研究]提供了明确的相关性的变化表面(硅)和毒性作用。

新理解的某些类型的硅有毒,下一步可能是生产合成二氧化硅的安全使用。

一个图像显示近乎自由的硅醇的集群模型(NFS)与磷脂酰胆碱交互

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模型的近乎自由的硅醇与细胞膜相互作用

而孔雀舞是致力于建立更安全的二氧化硅,Lison补充说,这取决于生产过程的盈利能力。硅是便宜的,所以增加昂贵的治疗使它更少的有毒不会在经济上可行,他指出。他补充说,公司使用这种材料应该专注于为脆弱的员工提供个人防护设备。

“你可以做的最好的事情就是申请预防措施降低风险敞口,”同意孔雀舞。”仍将是最便宜的方式控制二氧化硅的毒性的。