(PhysOrg.com) -- Wanneer nanodeeltjes van consumentenproducten in de oceaan terechtkomen, ze kunnen schadelijk zijn voor oesters en mosselen.

Gefabriceerde nanomaterialen zijn te vinden in uiteenlopende toepassingen zoals elektronica, cosmetica, verven, en zelfs medicijnen, maar hun effecten op het milieu blijven grotendeels onbekend. In een nieuwe laboratoriumstudie wetenschappers hebben ontdekt dat zoutwateroesters en mosselen aanzienlijke hoeveelheden vervaardigde nanodeeltjes uit zeewater opnemen en vasthouden in bosjes zogenaamde "zeesneeuw".

“Nanomaterialen worden in steeds grotere hoeveelheden gebruikt, en het is waarschijnlijk dat ze in toenemende hoeveelheden in het milieu terechtkomen, inclusief de oceaan, " zegt Evan Ward, hoogleraar mariene wetenschappen op de Avery Point-campus van UConn. “Terwijl we deze technologieën ontwikkelen, we moeten voorzichtig zijn, we moeten weten waar de deeltjes heen gaan, en we moeten weten hoe ze mariene organismen beïnvloeden.”

Nanodeeltjes zijn kleine versies van gewone materialen met een diameter van minder dan 100 nanometer, of ongeveer vier miljoenste van een inch. Hun kleinheid geeft ze eigenschappen die deeltjes van normale grootte niet hebben:hun grote oppervlak voor hun grootte maakt ze sterker, aansteker, en meer reflecterend, waardoor ze ideaal zijn voor het versterken van metalen, het verhogen van de SPF in uw zonnebrandcrème, en het produceren van verf die de energie-efficiëntie van uw huis verbetert.

Sommige wetenschappers, echter, zijn bezorgd dat juist deze eigenschappen de vervaardigde nanodeeltjes ook gevaarlijk kunnen maken. Wanneer producten op stortplaatsen kapot gaan, nanodeeltjes kunnen wegspoelen in de bodem, waterwegen, en de oceaan, mogelijk gevaar opleveren voor dieren en planten.

“Sommige materialen waarvan je zou denken dat ze veilig zijn, kunnen in feite schade aan cellen veroorzaken in hun ‘nano’-vorm, ', zegt Ward.

Ward bestudeert de omgevingsfysiologie van oesters, mosselen, en hun familieleden, die hun kieuwen gebruiken als gespecialiseerde filters om voedsel uit het oceaanwater op te nemen. Hoewel nanodeeltjes zelf te klein zijn om in grote hoeveelheden te worden vastgelegd, Wards onderzoek richtte zich op de invloed van de voedingsecologie van de tweekleppigen op hun opnamesnelheid.

“In onze studie we hebben rekening gehouden met hoe nanodeeltjes waarschijnlijk worden afgeleverd bij de dieren in de natuurlijke omgeving, " hij zegt. "We vroegen, 'Wat is de omgeving waarin ze aan deze deeltjes worden blootgesteld?'"

Materialen bestaan ​​zelden als individuele deeltjes in de oceaan, zegt afdeling; in plaats daarvan, oceaanstromingen binden deeltjes en kleverig organisch materiaal tot aggregaten die wetenschappers 'zeesneeuw' noemen. Deze aggregaten zinken dan naar de bodem, waar filtervoeders zoals tweekleppigen ze opnemen.

In hun krant gepubliceerd in Marien milieuonderzoek , Ward en co-auteur Dustin Kach, een voormalige UConn-afgestudeerde student, gebruikt natuurlijk zeewater om zeesneeuw te produceren die fluorescerend gelabelde polystyreennanodeeltjes bevatte. Vervolgens stelden ze oesters en mosselen, verzameld uit de Long Island Sound, bloot aan dit met sneeuw gevulde zeewater.

De onderzoekers ontdekten dat nanodeeltjes in veel grotere hoeveelheden werden opgenomen wanneer de tweekleppigen werden blootgesteld aan zeesneeuw. Maar ze ontdekten ook dat wanneer gefilterd uit zeesneeuw, nanodeeltjes bleven veel langer in het lichaam van de tweekleppigen dan zou worden verwacht voor niet-voedzame materialen:tot drie dagen.

Ward vermoedt dat de deeltjes door de dieren als voedsel worden behandeld, en worden opgenomen in hun spijsverteringscellen. Dit kan bijzonder gevaarlijk zijn, hij zegt, omdat kleine nanodeeltjes de natuurlijke afweer van levende cellen kunnen omzeilen.

“Vanwege hun grote oppervlakte, vervaardigde nanodeeltjes kunnen elektronen van andere verbindingen verwijderen en vrije radicalen creëren, " hij zegt. "Partikels zoals deze kunnen ravage aanrichten in cellen."

Ward ziet zijn werk als een eerste stap in het begrijpen van de mogelijke problemen die samenhangen met vervaardigde nanodeeltjes. Hij benadrukt dat er verder onderzoek nodig is om de hoeveelheden vervaardigde nanodeeltjes in zeewater en hun toxiciteit voor levende wezens te bepalen.

“Op dit moment zijn er weinig technieken om gefabriceerde nanomaterialen in de natuurlijke omgeving te identificeren, omdat ze zo verdomd klein zijn, " hij zegt. “Met deze onderzoeken we hopen potentiële problemen aan te tonen om gelijke tred te houden met het gebruik van nanomaterialen. Als er dan technieken beschikbaar zijn om ze in het wild te bemonsteren, we zullen bereid zijn te zeggen of we ons zorgen moeten maken of niet.”