Meer dan 2, 000 consumentenproducten bevatten tegenwoordig nanodeeltjes - deeltjes die zo klein zijn dat ze worden gemeten in miljardsten van een meter.

Fabrikanten gebruiken nanodeeltjes om zonnebrandcrème beter te laten werken tegen de zonnestralen en om sportkleding beter te maken in het afvoeren van vocht van het lichaam, naast vele andere doeleinden.

Van die producten, 462, variërend van tandpasta tot yogamatten, bevatten nanodeeltjes gemaakt van zilver, die worden gebruikt vanwege hun vermogen om bacteriën te doden. Maar dat voordeel kan ten koste gaan van het milieu. Vaak, door simpelweg de producten te gebruiken zoals bedoeld, komen zilveren nanodeeltjes in rivieren en andere wateren terecht, waar ze door vissen kunnen worden ingenomen en kunnen interageren met ander zeeleven.

Voor wetenschappers, een belangrijke vraag was in hoeverre organismen die deeltjes vasthouden en welke effecten ze kunnen hebben.

Een nieuwe studie door het University of California Center for Environmental Implications of Nanotechnology heeft uitgewezen dat kleinere zilveren nanodeeltjes eerder in de lichamen van vissen terechtkwamen, en dat ze langer aanhielden dan grotere zilveren nanodeeltjes of vloeibaar zilvernitraat. De studie, online gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano , werd geleid door UCLA postdoctorale wetenschappers Olivia Osborne en Sijie Lin, en André Nel, directeur van UCLA's Center for Environmental Implications of Nanotechnology en associate director van het California NanoSystems Institute aan de UCLA.

Nel zei dat hoewel het nog niet bekend is of zilveren nanodeeltjes schadelijk zijn, het onderzoeksteam wilde eerst vaststellen of ze zelfs door vissen werden opgenomen. CEIN, die wordt gefinancierd door de National Science Foundation, is gericht op het bestuderen van de effecten van nanotechnologie op het milieu.

In de studie, onderzoekers plaatsten zebravissen in water dat vloeibaar zilvernitraat en twee maten zilveren nanodeeltjes bevatte - sommige met een diameter van 20 nanometer en andere met een diameter van 110 nanometer. Hoewel het verschil in grootte tussen deze twee deeltjes zo klein is dat het alleen kan worden gezien met krachtige transmissie-elektronenmicroscopen, de onderzoekers ontdekten dat de twee deeltjesgrootten de vissen heel anders beïnvloedden.

De onderzoekers gebruikten zebravissen in het onderzoek omdat ze enkele genetische overeenkomsten hebben met mensen, hun embryo's en larven zijn transparant (waardoor ze gemakkelijker te observeren zijn). In aanvulling, ze hebben de neiging om chemicaliën en andere stoffen uit het water te absorberen.

Osborne zei dat het team zijn onderzoek heeft gericht op de kieuwen en darmen van de vis, omdat dit de organen zijn die het meest vatbaar zijn voor blootstelling aan zilver.

"De kieuwen vertoonden een significant hoger zilvergehalte voor de 20 nanometer dan de 110 nanometer deeltjes, terwijl de waarden meer vergelijkbaar waren in de darmen, " ze zei, eraan toevoegend dat beide maten van de zilverdeeltjes in de darmen werden vastgehouden, zelfs nadat de vis zeven dagen in schoon water had doorgebracht. "De meest interessante onthulling was dat het verschil in grootte van slechts 90 nanometer zo'n opvallend verschil maakte in het gedrag van de deeltjes in de kieuwen en darmen."

Het experiment was een van de meest uitgebreide in vivo-studies tot nu toe op zilveren nanodeeltjes, evenals de eerste die de toxiciteit van zilveren nanodeeltjes vergelijkt met de mate van orgaanpenetratie en duur met deeltjes van verschillende grootte, en de eerste die een mechanisme voor de verschillen demonstreerde.

Osborne zei dat de resultaten erop lijken te wijzen dat kleinere deeltjes dieper in de organen van de vissen doordrongen en daar langer bleven omdat ze sneller oplossen dan de grotere deeltjes en gemakkelijker door de vissen worden opgenomen.

Lin zei dat de resultaten aangeven dat bedrijven die zilveren nanodeeltjes gebruiken een evenwicht moeten vinden dat hun voordelen en hun potentieel als verontreinigende stof erkent. Het gebruik van iets grotere nanodeeltjes kan helpen om ze wat veiliger te maken, bijvoorbeeld, maar het kan ook de producten waarin ze worden gebruikt minder effectief maken.

Hij voegde eraan toe dat de gegevens van het onderzoek kunnen worden vertaald om te begrijpen hoe andere nanodeeltjes op een meer ecologisch duurzame manier kunnen worden gebruikt.

Nel zei dat de volgende stap van het team is om te bepalen of zilverdeeltjes potentieel schadelijk zijn. "Ons onderzoek zal serieus worden voortgezet om te bepalen wat de langetermijneffecten van deze blootstelling kunnen zijn, " hij zei.