science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Toxiciteit van ingeslikte nanodeeltjes

Inname van veel voorkomende nanodeeltjes op typische milieuniveaus zal waarschijnlijk geen openlijke toxiciteit veroorzaken, volgens Amerikaanse onderzoekers. Desalniettemin is er onvoldoende bewijs om te bepalen of chronische blootstellingen kunnen leiden tot subtiele veranderingen in de intestinale immuunfunctie, eiwit profielen, of microbiële balans.

Schrijven in een volgend nummer van de International Journal of Biomedical Nanoscience and Nanotechnology , onderzoekers hebben bestaande laboratorium- en proefdierstudies vergeleken met betrekking tot de toxiciteit van nanodeeltjes die het meest waarschijnlijk opzettelijk of per ongeluk worden ingenomen. Op basis van hun beoordeling, de onderzoekers hebben vastgesteld dat de inname van nanodeeltjes bij waarschijnlijke blootstellingsniveaus waarschijnlijk geen gezondheidsproblemen zal veroorzaken, tenminste met betrekking tot acute toxiciteit. Verder, laboratoriumtests in vitro, die vaak toxiciteit vertoont op cellulair niveau, komt niet goed overeen met in vivo testen, die de neiging heeft om minder nadelige effecten te vertonen.

Ingrid Bergin op de afdeling Proefdiergeneeskunde, aan de Universiteit van Michigan in Ann Arbor en Frank Witzmann in de afdeling Cellulaire en Integratieve Fysiologie, aan de Indiana University School of Medicine, in Indianapolis, uitleggen dat het gebruik van deeltjes in het nanobereik (van 1 miljardste tot 100 miljardste van een meter in diameter, 1-100nm, daarbuiten) vinden toepassingen in consumentenproducten en medicijnen. Deze omvatten deeltjes zoals nanozilver, die in toenemende mate wordt gebruikt in consumentenproducten en voedingssupplementen vanwege de vermeende antimicrobiële eigenschappen. Nanodeeltjes kunnen enkele intrigerende en nuttige eigenschappen hebben, omdat ze zich niet noodzakelijkerwijs op dezelfde chemische en fysische manier gedragen als niet-nanodeeltjesversies van hetzelfde materiaal.

Nanodeeltjes worden nu gebruikt als natuurlijke smaakversterkers in de vorm van liposomen en verwante materialen, voedingspigmenten en in sommige zogenaamde "gezondheidssupplementen". Ze worden ook gebruikt in antibacteriële tandenborstels gecoat met zilveren nanodeeltjes, bijvoorbeeld in voedsel- en drankverpakkingen en in hygiënische zuigelingenvoedingsapparatuur. Ze worden ook gebruikt om geneesmiddelen naar specifieke ziekteplaatsen in het lichaam te vervoeren om bijwerkingen te verminderen. Nanodeeltjes omvatten eigenlijk een zeer breed scala aan materialen, van zuivere metalen en legeringen, tot metaaloxide nanodeeltjes, en op koolstof gebaseerde en plastic nanodeeltjes. Vanwege hun toenemende gebruik in consumentenproducten, er is bezorgdheid geuit over de vraag of deze kleinschalige materialen unieke toxiciteitseffecten zouden kunnen hebben in vergelijking met meer traditionele versies van dezelfde materialen.

Moeilijkheden bij het beoordelen van de gezondheidsrisico's van nanodeeltjes zijn onder meer het feit dat deeltjes van verschillende materialen en vormen verschillende eigenschappen kunnen hebben. Verder, de blootstellingsroute (bijv. inslikken vs. inademen) beïnvloedt de kans op toxiciteit. De Amerikaanse onderzoekers evalueerden de huidige literatuur specifiek met betrekking tot de toxiciteit van ingenomen nanodeeltjes. Ze wijzen erop dat, naast opzettelijke inname zoals bij voedingssupplementen, onbedoelde ingestie kan optreden als gevolg van de aanwezigheid van nanodeeltjes in water of als afbraakproduct van gecoate consumptiegoederen. Geïnhaleerde nanodeeltjes vormen ook een gevaar bij inslikken, omdat ze worden opgehoest, ingeslikt, en geëlimineerd via het darmkanaal.

Op basis van hun beoordeling, het team concludeert dat, "Het lijkt onwaarschijnlijk dat ingeslikte nanodeeltjes acute of ernstige toxische effecten hebben bij typische blootstellingsniveaus." Hoe dan ook, ze voegen eraan toe dat de huidige literatuur ontoereikend is om te beoordelen of nanodeeltjes zich kunnen ophopen in weefsels en langetermijneffecten hebben of dat ze subtiele veranderingen in darmmicrobiële populaties kunnen veroorzaken. De onderzoekers benadrukken dat er betere methoden nodig zijn om deeltjesconcentraties die worden gebruikt voor celgebaseerde beoordeling van toxiciteit te correleren met de daadwerkelijke waarschijnlijke blootstellingsniveaus aan lichaamscellen. Dergelijke methoden kunnen leiden tot een betere voorspellende waarde voor in-vitrotests in laboratoria, die momenteel de toxiciteit van ingenomen nanodeeltjes overschat in vergelijking met in vivo testen.