De vraag of nanodeeltjes effect hebben op het menselijk lichaam - en zo ja, hoe - is nog grotendeels onbeantwoord. Er is weinig informatie, bijvoorbeeld, of zwangere vrouwen die aan deze minuscule deeltjes worden blootgesteld, deze doorgeven aan hun ongeboren baby's. Wetenschappers van Empa en het Universitair Ziekenhuis Zürich (Zwitserland) laten nu de eerste resultaten zien.

Nanotechnologie zal naar verwachting niet alleen helpen om bestaande uitdagingen op het gebied van geneeskunde te overwinnen, energievoorziening en milieubescherming; het wordt ook beschouwd als een van de motoren van innovatie voor de Zwitserse economie. Deze nieuwe technologie zal echter, zich op de lange termijn alleen kunnen vestigen als de mogelijke risico's die eraan verbonden zijn - zoals die van vrije nanodeeltjes - volledig worden onderzocht en begrepen.

Over meerdere jaren, Empa-onderzoekers hebben de effecten van talloze nanodeeltjes op menselijke cellen en weefsels bestudeerd. Deze onderzoeken zullen wetenschappers helpen te begrijpen welke problemen - indien aanwezig - deze kleine dingen kunnen veroorzaken wanneer ze in het menselijk lichaam (en in het milieu) worden vrijgegeven. In een recentelijk gepubliceerd onderzoek in het tijdschrift "Environmental Health Perspectives" hebben wetenschappers van Empa en het Universitair Ziekenhuis Zürich een heel bijzonder orgaan onderzocht, de menselijke placenta. Het fungeert als een soort filter tussen een moeder en haar ongeboren kind. Verantwoordelijk voor het voorzien van de foetus van voldoende voedingsstoffen en zuurstof, de placenta zorgt er ook voor dat de bloedsomloop van moeder en kind niet vermengen. De onderzoekers wilden weten of nanodeeltjes de placentabarrière kunnen passeren.

Is het een strakke barrière voor nanodeeltjes?

Gevestigde diermodellen, zoals die voor muizen en ratten, kan niet voor dit doel worden gebruikt, omdat de placenta bij deze wezens fundamenteel verschilt van die van mensen. Normaal gesproken is het niet eenvoudig om wetenschappelijk onderzoek te doen naar placentaweefsel, maar verschillende moeders die hun baby's in het ziekenhuis baarden, stemden ermee in dat de onderzoekers hun placenta voor deze studie mochten gebruiken. In het laboratorium is het mogelijk om de bloedsomloop van zowel de moeder als de baby (die nauw met elkaar verbonden zijn) gedurende enkele uren in deze gedoneerde organen in stand te houden.

Voor het onderzoek moesten de onderzoekers fluorescerende polystyreen-nanodeeltjes toevoegen aan de bloedcirculatie van de moeder en vervolgens kijken of ze in de foetale circulatie konden komen. Polystyreendeeltjes zijn bijzonder geschikt voor dit soort tests omdat ze geen stress veroorzaken in het omringende weefsel en gemakkelijk gedetecteerd kunnen worden. De deeltjes die in de placenta werden geïnjecteerd, waren van verschillende grootte, variërend van 50 nanometer tot een halve micron (500 nanometer) in diameter. Het eerste resultaat van het onderzoek was dat de afsnijgrootte van de kralen tussen de 200 en 300 nanometer lag. Deeltjes kleiner dan dit, passeerde de placentabarrière en kwam in de foetale circulatie terwijl grotere deeltjes werden tegengehouden.

Het transportmechanisme leren begrijpen

Dat deeltjes onder een bepaalde grootte door het placentaweefsel naar de foetus kunnen gaan, is niet echt onverwacht, maar het fenomeen moet zeker onderwerp van nader onderzoek zijn, zeggen de rechercheurs. Ze willen daarom graag het mechanisme begrijpen, waarmee de deeltjes - in beide richtingen - over de barrière worden getransporteerd. Ze doen dit niet puur uit liefde voor onderzoek, Hoewel. Zij willen bepalen hoe, in de toekomst, nanodeeltjes kunnen worden gebruikt voor therapeutische doeleinden. De minuscule deeltjes kunnen mogelijk worden gebruikt als een vehikel om drugs op een gerichte manier naar de bloedsomloop van een ongeboren kind te transporteren, zonder dat dit gevolgen heeft voor de gezondheid van de moeder.