Наноматериалы и наночастицы: источники и токсичность

Этот обзор представляет собой общую основу для учёных, интересующихся наночастицами, их происхождением, активностью и биологической токсичностью. Он подготовлен с целью рационального освещения и информирования общественности о проблемах общественного здравоохранения, связанных с этой порой странной новой наукой о «нано», а также повышения осведомлённости о токсичности наноматериалов среди учёных и производителей, работающих с ними. Мы показываем, что люди всегда подвергались воздействию мельчайших частиц — через пылевые бури, вулканический пепел и другие природные процессы, — а системы организма хорошо адаптированы для защиты от этих потенциально вредных чужеродных агентов. В частности, ретикулоэндотелиальная система активно обезвреживает и выводит из организма чужеродные вещества, включая вирусы и небиологические частицы. Частицы антропогенного происхождения существуют на протяжении тысячелетий, например дым от горения и волокна одежды, однако недавнее развитие промышленности и транспорта с двигателями внутреннего сгорания значительно увеличило антропогенное загрязнение частицами. Существенно, что технологический прогресс также изменил характер загрязнения частицами, увеличив долю частиц нанометрового размера — «наночастиц» — и расширив разнообразие их химического состава. Недавние эпидемиологические исследования показали сильную корреляцию между уровнями загрязнения воздуха взвешенными частицами, респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями, различными видами рака и смертностью. Неблагоприятное воздействие наночастиц на здоровье человека зависит от индивидуальных факторов, таких как генетика и наличие заболеваний, а также от экспозиции и химического состава, размера, формы, степени агрегации и электромагнитных свойств наночастиц. Исследования на животных и людях показывают, что вдыхаемые наночастицы удаляются макрофагальными механизмами очищения лёгких менее эффективно, чем более крупные частицы, что приводит к повреждению лёгких; кроме того, наночастицы могут перемещаться через кровеносную, лимфатическую и нервную системы к различным тканям и органам, включая головной мозг. Ключ к...