Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Ecotoxiciteit:alles duidelijk voor zilveren nanodeeltjes?

Zilveren nanodeeltjes (AgNP's) hebben veel aandacht gekregen vanwege hun unieke eigenschappen en brede scala aan toepassingen op verschillende gebieden, zoals elektronica, gezondheidszorg en consumentenproducten. Er zijn echter zorgen geuit over de potentiële gevolgen voor het milieu en de toxiciteit ervan. De afgelopen jaren zijn er talloze onderzoeken uitgevoerd om de ecotoxiciteit van AgNP's te beoordelen, met als doel hun effecten op diverse organismen en ecosystemen te begrijpen.

Terwijl vroege studies potentiële nadelige effecten van AgNP's op waterorganismen, zoals vissen, algen en ongewervelde dieren suggereerden, heeft recenter onderzoek een genuanceerder inzicht in hun ecotoxiciteit opgeleverd. Er is ontdekt dat de toxiciteit van AgNP's sterk afhankelijk is van verschillende factoren, waaronder deeltjesgrootte, vorm, oppervlaktemodificaties, concentratie en blootstellingsduur.

Verschillende onderzoeken hebben het belang van de deeltjesgrootte bij het bepalen van de ecotoxiciteit van AgNP's benadrukt. Kleinere deeltjes zijn doorgaans giftiger dan grotere, omdat ze gemakkelijker celmembranen kunnen binnendringen en hun toxische effecten kunnen uitoefenen. Bovendien kan de vorm van de nanodeeltjes hun toxiciteit beïnvloeden, waarbij onregelmatige vormen een hogere toxiciteit vertonen vergeleken met bolvormige deeltjes.

Oppervlaktemodificaties kunnen de ecotoxiciteit van AgNP's aanzienlijk veranderen. Het coaten van AgNP's met bepaalde polymeren of liganden kan hun stabiliteit verbeteren en hun toxiciteit verminderen. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat AgNP's gecoat met polyethyleenglycol (PEG) een verminderde toxiciteit voor in het water levende organismen vertonen.

De concentratie van AgNP's in het milieu is een andere kritische factor die hun ecotoxiciteit beïnvloedt. Hogere concentraties AgNP's leiden over het algemeen tot verhoogde toxiciteit. De specifieke concentratie waarbij AgNP's giftig worden, varieert echter tussen verschillende organismen en ecosystemen.

De duur van de blootstelling aan AgNP's speelt ook een rol bij het bepalen van hun ecotoxiciteit. Blootstelling op korte termijn kan acute toxische effecten veroorzaken, terwijl blootstelling op lange termijn kan leiden tot chronische effecten, zoals verminderde groei, verminderde voortplanting en veranderd gedrag.

Bovendien kan de ecotoxiciteit van AgNP's variëren tussen verschillende ecosystemen. Sommige onderzoeken suggereren dat AgNP's mogelijk giftiger zijn in zoetwateromgevingen dan in mariene omgevingen. De aanwezigheid van natuurlijk opgelost organisch materiaal (DOM) in waterlichamen kan een complex vormen met AgNP's en hun biologische beschikbaarheid en toxiciteit verminderen.

Het is belangrijk op te merken dat de meeste bestaande onderzoeken naar ecotoxiciteit bij AgNP's zijn uitgevoerd onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden. Het gedrag en de toxiciteit van AgNP's in complexe natuurlijke omgevingen kunnen verschillen als gevolg van interacties met andere omgevingsfactoren, zoals zonlicht, temperatuur, pH en microbiële gemeenschappen.

Ondanks de zorgen rond de ecotoxiciteit van AgNP's is het essentieel om de bevindingen van recentere onderzoeken in overweging te nemen die een uitgebreider inzicht in hun toxiciteit bieden. Het is duidelijk dat de effecten van AgNP's op het milieu complex en contextafhankelijk zijn, beïnvloed door verschillende factoren. Verder onderzoek is nodig om de potentiële ecologische risico's die met AgNP's gepaard gaan volledig op te helderen en om strategieën te ontwikkelen om deze risico's te beperken en tegelijkertijd de voordelen van deze veelzijdige nanomaterialen te benutten.