Следвайте "Буднаера" в Телеграм
Защо са опасни нанотехнологиите
 |
| obshtestvo.net |
„Днес са ригистрирани около 100 000 патента в областта на нанотехнологиите”
Свидетели сме на чудотворното приложение на нанотехнологиите в ежедневния ни живот – лакове, перилни препарати, опаковки, в препарати за коригиране съдържанието на минерали, витамини в при хората, животни и растения, за покрития за различни прибори, за успешно лекуване на конкретни клетки, нови текстилни продукти и т.н. и т.н.
Специалистите прогнозират, че към 2015 г. в света само в направлението нанобиотехнология ще бъдат създадени около 160 000 работни места и ще бъде създадена продукция за около 18 млрд.евро, а общо във всички направления – около 3 000 млрд. евро.
Има ли обаче отговори на въпросите:
- Има ли негативно влияние същите тези нанопродукти върху биологичния свят, в т.ч. върху хората и животните?
- Коя е критичната концентрация на нанопродуктите, която не застрашава здравето на хората?
- Как може да се контролира тази концентрация?
- Известно ли е негативното влияние на всички известни нанопродукти?
- Какво е влиянието на нанопродукти влиянието на наночастици попаднали в околната среда, като вторични продукти/отпадъци отново върху влиянието на биологичния свят?
Територията на нанотехнологиите 1-100 нанометъра ( 1 нанометър е 1 000 000 от милиметъра или 10-9 от метъра) се характеризира с :
Някои материали променят свойствата си:
o Медта става твърда и прозрачна;
o Алуминият гори;
o Златото се втечнява. Частици от нанозлато, състоящи се от 8 или 22 атома притежават силни окислителни свойства, а такива с 7 или 20 атома – не;
o Платина става активна;
o Силицият става проводник;
На нанониво материалите притежават изключително голяма повърхност и активност – 1 кг частици =1 мм3 имат същата площ както 1 мг частици = 1 нм3;
Тези свойства предопределят нови вид химически реакции и проявлението на физически процеси, несрещани в реалния свят като квантови ефекти, значително влияние на процесите оказват оптическите, електрическите и магнитните свойства на материалите;
Високата активност на наночастиците им позволява да създават програмируеми структури и обекти;
Анализът на негативното влияние наночастиците следва да се разглежда в няколко направления:
Директно влияние върху здравето на биологичния свят ( хора и животни);
Индиректно влияние ( чрез продукти, съдържащи наночастици) върху биологични структури;
целенасочено влияние върху биологичния свят ( нанооръжие);
І. Директно влияние върху здравето на биологичния свят ( хора и животни);
Първи бият тревога активистите на организацията SVTC—Silicon Valley Toxics Coalition, че повече от 110 компании в Силиконовата долина на Калифорния провеждат изследвания в областта на нанотехнологиите. SVTC публикува доклад за резултатите от наблюдения за последствията от проникването и движението на нанотръбички от въглерод в живи клетки. Нанотръбичките при вдишването им проникват през цитоплазмата в ядрото на клетката напр. на белите дробове и могат да предизвикат заболявания като асбестоза, силикоза, възпаление. Установено е, че на четвъртия ден заразените клетки умират. Изследователи от университета Рочестер в США са посипали неголямо количество въглеродни нанотръбички в клетка с плъхове. Още на следващия ден те установяват, че нанотръбичките са достигнали до главния им мозък и е започнал възпалителен процес. След седмица плъховете умират. Дори професор Харри Крото, който получава в 1996 г. Нобелова награда за откритието на наночастиците признава, че науката все още недооценява всички възможни грешки и рискове, свързани с неконтролираното развитие на технологиите».
В доклад на Лам Чу-винг (Chiu-Wing Lam), член на токсикологичната група на NASA и сътрудник на Центъра за космически изследвания Джонсон (Johnson Space Center) в Хюстън,щат Тексас и негови колеги на база на лабораторни изследвания върху животни стигат до извода, че въглеродните тръбички могат да предизвикат възпаление на белите дробове.
Лоуренс Мурр (Lawrence Murr), специалист по опазване на околната среда и материалознание на Университета в Тексас са открили в градския въздух нанотръбички от газовете на изгорялото дизелово гориво и от печките работещи на газ.
Особено разрушителни за ДНК са частиците, които се намират във въздуха на метрото на Стокхолм, утвърждава Ханна Карлсон (Hanna Karlsson), учен от Karolinska Institutet (Швеция). Изследванията са установили, че в него се съдържат наночастици желязо, вследствие на триенето на колелетата в релсите. Попадайки в белите дробове те образуват свободни радикали – бързодействащи радикали, които и въздействат на ДНК на клетките. Увредените клетки трябва да се устраняват, в противен случай се увеличава риска от раково заболяване. А през алвеолите на белия дроб най-лесно могат да попаднат в организма различни наночастици.
Учени от Университета в Бристол, Великобритания са провели експеримент като се използвали човешки клетки (фибропласти) и наночастици от кобалт, с диаметър около 30 nm. Клетките са били защитени с 4 слойна клетъчна бариера, обаче независимо от това, че наночастиците не могли да проникнат през бариера, при някои клетки е било установено увреждане на ДНК.
Учените обясняват това явление с нарушаването работата на митохондрите на най-близкия слой клетки, в резултата на което се задейства каскада от биохимични превръщания вътре в клетката, които предизвикват повреждането на ДНК на някои от клетките. Митохондрите са енергийните складове на клетките. Тези малки структури в животинските клетки са отговорни за метаболизма и за превъщането на храната във вещества, които клетките могат да използват. За сравнение веригата на ДНК има ширина от 2,5 nm, диаметъра на молекулата на белтъка (високомолекулни биополимери с жизненоважни функции) – 5 nm, червеното кръвно телце – еритроцита – 7000 nm, а човешкия косъм е с дебелина 80 000 nm.
Вдишването на наноцастици от мед предизвикват сериозни поражения на бъбреци, дроб и жлъчка при мишки, като влиянието на частици от цинк е по-силно.
Изследване върху смъртността на попови лъжички при различни концентрации на наночастици от различни метали/окиси, в отпадни води от захарен завод, направено от Шиян Анна Александровна от Кубанският държавен университет, Краснодар,РФ
Показателят рН на кръвта е един от най-важните физиологически константи на организма. В нормално състояние този показател трябва да има стойности в границите 7,36 – 7,42. Изменението му само с 0,1 може да доведе до тежка патология. При изменение на рН с 0,2 се развива коматозно състояние ( кома) с присъстващите последващи поражения, а с 0,3 — човек умира. Причина за изпадане в такива състояния може да бъдат наночастици от мед, които да попаднат в организма чрез вдишване, поглъщане или чрез кожата.
Група учени от Университета в Токио са провели опити върху мишки, на които са инжектирали наночастици от титанов диоксид ( 25 – 70 nm ) и са установи, че той влияе върху производството на протеин, което от своя страна води до нарушение при предаване на наследствена информация.
Н. И. Вавилов, под руководството на Александър Рубанович и при съдействие на колеги от НИИ по обща патология и патофизиология при РАМН и Научно-производствената компания «Наномет» са установили, че инжектирането на наночастици сребро убиват млекопитаещи. Смъртта настъпва 12—24 часа след въвеждането на препарата. Специалистите предполагат, че причината е въздействието на наночастиците върху нервната тъкан на опитните животни, докато йоните от сребро са безвредни.
ІІ. Индиректно влияние ( чрез продукти, съдържащи наночастици) върху биологични структури;
В началото на 2006 г. в Германия се появява продукта „Magic Nano“ за почистване на стъклени и керамични плочки (под, вани и т.н), произвеждан от Kleinmann GmbH (дъщерна компания на Illinois Tool) През март продукта е изтеглен от пазара, поради белодробни възпаление на около 100 потребители и по предложение на Федералния институт на Германия по оценка на риска. (BfR). Причината навярно е била съдържанието на наночастици силициев диоксид в аерозолите, които са предизвикали симптоми на отравяне.
В Промишления технологически изследователски институт (The Industrial Technology Research Institute) в Тайван е имитирано действие на слънчево излъчване и вятър върху керамична плочка, покрита с титано диоксид TiO2. Установено е излитане на частици. Днес в света се произвеждат около 2 000 000 тона наночастци от титанов диоксид, които се добавят в бои, витамини, козметика, слънцезащитни кремове, пасти за зъби и т.н.
Норвежки учени са потвърдили влиянието на титановия диоксид върху повреждане на ДНК и негативни последствия при размножаването на човека.
Титановия диоксид е изключително стабилно съединение, което се проявява в природата в 3 модификации – Anatas, Brookit und Rutil.
3-D схема на съответните модификации, където червените точки са атоми на кислорода, а зелените – на титана.
В някои биологично-активни добавки – БАД има наночастици от сребро. Според производителите това е ключова съставка – лекарство срещу всичко. Не трябва да се забравя, че среброто е от групата на тежките метали, а в наноформа притежава допълнителна физиологическа активност, и предозировка с подобен препарат може да доведе до заболяване като аргирия – посивяване на кожата. В САЩ продажбата на подобни препарати е било забранено със закон. Изследователи от Норвегия са провели опити с вкарване на наночастици от сребро (20 nm и 200 nm) и титанов диоксид (21 нм) в животински клетки. Наночастиците от среброто са предизвикали забавяне на нормалоното функциониране на клетките и тяхната смърт в по-голяма степен отколкото титановия диоксид.
Ръстът на производството на наносребро в 2004 г. е било 1000 тона, в 2007 г. около 2500 тона, а за периода 2011-2010 е прогнозирана на около 58 000 тона/год.!!! Цялото това количество ще бъде вложено в различни продукти.
Група учени около Yuguo Song от болницата в Chaoyang в Пекин е изследвала работници във възрастова група 18-47 години, които са работили в хале от 70 м2, като са нанасяли полиакрилни бои върху пластмасови детайли. След работа от 5-13 месеца те се оплакавали от проблеми с белите дробове. Изследването е показало, че 7 са развили белодробно възпаление. Дишането е било затруднено, постъпването на кислород е било силно ограничено и 2-ма работника са починали в течение на 2 години. Изследването е показало наличието на наночастици ( 30 nm ) в алвеолите на белите дробове и в кръвоносните съдове на обвивката им от боите, с които те ежедневно са работили.
Американският Woodrow Wilson Center дава списък с около 600 продукти за потребление, съдържащи нанотехнологии. При консумация на храни с наночастици, тъй като не могат да бъдат изхвърлени по обичайния начин, има голяма вероятност последните да се натрупат в тъканите и органите и да предизвикат болести и дори смърт. Друг вариант е вещества с наноразмер да бъдат приети през кожата, например при употреба на козметика с наночастици и да предизвикат увреждане на клетките чрез образуване на свободни радикали. Пример за видими въздействия е появяването на т.н. моргелони (Morgellons).
Професор Ренди Ваймор – ръководител на изследователската програма Morgellons Research Foundation е първият, който се заел да изучава загадъчната болест. Той заяви: „Това не са текстилни влакта, не са червеи, не са насекоми, не са фрагменти на човешка кожа или косми. Въобще те не се появяват отвън – те се материализират вътре в тялото“. Състоят се от някакво вещество, което се образува в организма може би в резултат на някаква неизвестна инфекция. През последните години в САЩ са заразени от няколко стотин хиляди до няколко милиона човека. Регистрирани са дори случаи на летален изход от това заболяване.
ІІІ. Контрол върху използването на нанотехнологиите
Днес само в Германия се изпълняват 3 програми по безопасност на нанотехнологиите: Nanocare – на Министерството на образованието и изследванията, концентрирана върху 11 различни материала; Nanonature – изучава екологичните и токсикологичните ефекти при използването на нанотехнологиите; Dana – ще обединява всички резултати по тази тематика.
По поръчка на правителството на Швейцария организация TA-SWISS (Technology Assesment) изучава възможните рискове от приложението на наночастиците с цел последващо изработване на задължителни предписания.
Подобна е задачата пред австрийския проект «Nanotrust», финансиран от федералното правителство.
Използването на наносребро като добавка за оцветяване на хранителни продукти, за консервиране и т.н. би могло да се регулира въз основа на наредба (EG) Nr. 1333/2008 чл. 12 относно добавки за хранителни продукти. Според Института за анализ на рискове на Германия е необходимо допълнителена оценка в съответствие със задачите на Групата по хранителните добавки и източниците на хранителни вещества добавяни към храните ( ANS-Panel) към EFSA (The European Food Safety Authority ).
В Германия за използването на медикаменти се прилага DIN EN ISO 14971:2001, A1:2003 – международно признат инструмент за управление на риска при използването на медицински продукти – новата версия е DIN EN ISO 14971/A1:2003-10 В техническия комитет ISO/TC 229, който в бъдеще ще се занимава основно с нанотехнологиите ( „Терминология и номенклатура”, „Meтоди за измерване и характеризиране“ и „Здраве,
сигурност и влияние върху околната средаt“участват представители на 14 страни, като водещи са САЩ, Великобритания, Япония и Китай.
На база договореност между ръководството на ISO(Международната организация за стандартизация) и OECD ( Организацията за икономическо коопериране и развитие) работна група ще се заеме с регулаторните аспекти при нанотехнологиите.
Международни стандарти в областта на нанотехнологиите тепърва ще се разработват. Докато се разработят общи критерии, могат да се прилагат практиките на националните и международни експертни комитети като MAK, SCENIHR, SCCS, EFSA, US-EPA, US-NIOSH и др. за оценка на риска при разглеждане на отделни случаи от влиянието на нанотехнологиите.
Една добра основа за оценка на генотоксичния потенциал на нанотехнологиите предостави програмата на „Working Party on Manufactured Nanomaterials“ (WPMN5). В рамките на тази програми трябва за пръв път да се съберат значителни резултати от токсилогичната оценка на избрани наноматериали. Първите резултати се очакват след 2012 година.
Тази проблематика за съжаление не е приоритет за научните и държавните институци в България. Не следва ли тогава да се ангажира Президенството чрез Съвета по образование и наука и Консултатавиния съвет по националната сигурност?
22.07.2012
Инж. Александър Трифонов СМС
Зам.председател НПО”ОБУС”
Следвайте "Буднаера" в Телеграм
Ако този материал Ви харесва, помогнете ни да го популяризираме. Благодарим Ви!