science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Katoenvezels in plaats van koolstofnanobuisjes

Plantaardige cellulose-nanovezels vormen op korte termijn geen gezondheidsrisico, vooral korte vezels, blijkt uit een onderzoek uitgevoerd in het kader van het Nationaal Onderzoeksprogramma "Kansen en Risico's van Nanomaterialen" (NRP 64). Maar longcellen zijn minder efficiënt in het verwijderen van langere vezels.

Net als koolstofnanobuisjes die worden gebruikt in fietshelmen en tennisrackets, cellulose-nanovezels zijn extreem licht en tegelijkertijd extreem scheurvast. Maar hun productie is aanzienlijk goedkoper omdat ze kunnen worden vervaardigd uit plantaardig afval van katoen- of bananenplanten. "Het is slechts een kwestie van tijd voordat ze de overhand krijgen op de markt, " zegt Christoph Weder van het Adolphe Merkle Instituut aan de Universiteit van Fribourg.

In het kader van het Nationaal Onderzoeksprogramma "Kansen en Risico's van Nanomaterialen" (NHP 64), Samen met het team van Barbara Rothen-Rutishauser onderzocht hij of deze plantaardige nanovezels bij inademing schadelijk zijn voor de longen. Het onderzoek is niet gebaseerd op dierproeven; in plaats daarvan ontwikkelde de groep van Rothen-Rutishauser een complex 3D-longcelsysteem om het oppervlak van de longen te simuleren door verschillende menselijke celculturen in de reageerbuis te gebruiken.

Hoe korter, des te beter

Hun resultaten laten zien dat cellulose-nanovezels niet schadelijk zijn:de geanalyseerde longcellen vertoonden geen tekenen van acute stress of ontsteking. Maar er waren duidelijke verschillen tussen korte en lange vezels:het longcelsysteem elimineerde efficiënt korte vezels, terwijl langere vezels op het celoppervlak bleven.

"Het testen duurde maar twee dagen omdat we de celculturen niet langer kunnen laten groeien, " legt Barbara Rothen-Rutishauser uit. Om deze reden, zij voegt toe, ze kunnen niet zeggen of de langere vezel op lange termijn een negatief effect op de longen kan hebben. Testen met koolstofnanobuisjes hebben aangetoond dat longcellen hun evenwicht verliezen wanneer ze worden geconfronteerd met lange buisjes omdat ze tevergeefs proberen deze in de cel in te bouwen. "Deze gefrustreerde fagocytose kan een ontstekingsreactie veroorzaken, " zegt Rothen-Rutishauser. Om mogelijke schade te voorkomen, ze raadt bedrijven die producten ontwikkelen met nanovezels aan om vezels te gebruiken die kort en buigzaam zijn in plaats van lang en stijf.