Da li nanočestice koje se koriste u industriji predstavljaju pretnju po zdravlje ljudi?

06/05/2022 10:22

Povezane objave

Nanočestice se dodaju u hranu, tkanine, kozmetiku i lekove, uz vrlo malo kontrole, i često završavaju u moru. Sada se naučnici pitaju koliko su one zapravo bezbedne.

Ikea je 2019. objavila da je razvila zavese za koje je tvrdila da mogu „neutralisati uobičajene zagađivače vazduha u zatvorenom prostoru“. Tajna leži, kako se navodi, u posebnom premazu tkanine. „Šta ako bismo mogli da koristimo tekstil za čišćenje vazduha?“ pitao je Ikein programer proizvoda, Mauricio Afonso, u promotivnom videu za zavese „Gunrid“.

Fotokatalizator

Nakon što je objasnio da je premaz bio fotokatalizator („slično fotosintezi, koja se nalazi u prirodi“), Afonso je prikazan kako gleda u transparentne zavese dok svira muzika koja podiže. „Neverovatno je raditi na nečemu što ljudima može dati priliku da žive zdravije kod kuće.“

Zbunjena ovim tvrdnjama, Avicenn, francuska ekološka neprofitna organizacija, istražuje na koji bi to način mineralni premaz mogao očistiti vazduh. Nezavisni laboratorijski testovi Gunrid tekstila su utvrdili da uzorci sadrže sitne čestice titanijum dioksida (TiO2), supstance koja nije uobičajeno toksična, ali koja može biti kancerogena ako se udiše, potencijalno i u drugim oblicima, i koja navodno pruža svojstva „samočišćenja“ stvari kao što su boje i prozori kada su izloženi sunčevoj svetlosti.

Mikroskopski sitne

Ove sitne čestice, ili nanočestice, su na čelu nauke o materijalima. Nanočestice dolaze u svim oblicima – sfere, kocke, vlakna ili listovi, ali ključna stvar je njihova veličina: one su manje od 100 nanometara (ljudska kosa je debela otprilike 80.000 nm).

Mnoge nanočestice postoje u prirodi. Nanodlake čine noge gekona lepljivim, a nanoproteini čine paukove niti izuzetno jakim. Međutim, one se mogu proizvoditi, a pošto su tako male, imaju posebna svojstva koja ih čine privlačnima u nizu poduhvata, ne samo za kompanije kao što je Ikea. U medicini, one mogu da transportuju lekove protiv raka direktno u ćelije tumora, a nanosrebro se koristi za oblaganje medicinskih cevi za disanje i zavoja. Nanočestice bi mogle da usmere pesticide na konkretne delove biljke ili da oslobađaju hranljive materije iz đubriva na kontrolisaniji način.

One takođe imaju svakodnevniju upotrebu. Sintetički nano se dodaje kozmetici i hrani. Nanosrebro se koristi u tekstilu, gde se tvrdi da daje antibakterijska svojstva flasterima, helankama za teretanu, prostirkama za jogu i pantalonama.

Ipak zagađuju?

Međutim, naučnici poput onih iz Avicenna, zabrinuti su što kada se ovi predmeti za domaćinstvo operu, recikliraju ili bace, sintetičke nanočestice dospevaju u životnu sredinu, probijajući se u tlo i more na načine koji još uvek nisu shvaćeni. Neki naučnici veruju da bi nanočestice mogle predstavljati još veću pretnju od mikroplastike.

Sintetičke nanočestice plastike pronađene su u okeanu i u ledu na oba pola. Utvrđeno je da nanočestice iz čarapa i krema za sunčanje zagađuju vodu, a pokazalo se da određene negativno utiču na morske divlje životinje, uključujući ribe i rakove. Kao i kod antibiotika, može se razviti otpornost na antimikrobno nanosrebro, sada su pronađene bakterije u zemljištu koje su tolerantne na srebro.

Malo se zna čak i o tome gde se nalaze nanočestice, a kamoli o njihovom uticaju na životnu sredinu. Pošto su tako male, većina eksperimenata se sprovodi u laboratorijama i može biti teško odrediti gde se zapravo primenjuju.

„Glavni problem sa ovim supstancama je taj što ih ne možemo izmeriti, znamo da su tu, ali su tako male da ih je teško otkriti, zbog čega ne čujete toliko o njima“, kaže Nik Vulvulis, profesor ekološke tehnologije na Imperijal koledžu u Londonu.

On brine zbog nekontrolisane upotrebe nanočestica u potrošačkim proizvodima. „Ako se nano koristi pravilno u aplikacijama koje su korisne ili korisne, to je opravdano, ali ako se koriste bilo gde i svuda zato što imaju određena svojstva, to je suludo.“

Sistemi za prečišćavanje ih ne mogu zarobiti

Sintetičke nanočestice nisu same po sebi štetne. Kao i njihovi prirodni rođaci, mnoge su na bazi metala, ali mogu biti napravljene od bilo koje supstance. Ono što je najvažnije, za razliku od hemijskih jedinjenja, one se ne mogu rastvoriti. Njihova mala veličina daje im, paradoksalno, ogromnu površinu, zbog čega se ponašaju drugačije od „ne-nano” verzija istog materijala. To ih može učiniti pokretljivijim, reaktivnijim i potencijalno toksičnijim, u zavisnosti od oblika, veličine, tipa, načina na koji se supstanca oslobađa u životnu sredinu i njene koncentracije.

A puštene su u životnu sredinu, i to u ogromnim razmerama. Prema Avicennu, oslobađanje nanočestica je najverovatnije tokom proizvodnje ili odlaganja, ali se može desiti i kada se stvari peru, što se zna da se dešava s tkaninama koje sadrže nanosrebro. Kanalacioni sistemi ne mogu da ih zarobe, tako da završavaju u okeanu: OECD kaže da čak ni napredna postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda ne mogu da se nose sa nanočesticama.

Moramo da se uverimo da su one dozvoljene samo za specifične i suštinske upotrebe kako bismo sveli na minimum sve štetne efekte.

Udisanje nanočestica nije poželjno

Sa zdravstvene perspektive, udisanje je najštetniji put izlaganja nanočesticama kao što je TiO2, čemu su izloženi radnici u fabrikama i potrošači. Avicennovi testovi su zaključili da je prosečna veličina čestica bila 4,9 nm, a svih 300 analiziranih čestica bilo je ispod zvaničnog nano-praga od 100 nm.

Ikea je insistirala da su njeni testovi pokazali da su čestice TiO2 „pravilno vezane za tkaninu“ i „ne predstavljaju rizik“ za kupce, i rekla je da je bezbednost radnika uzela izuzetno ozbiljno. Kompanija ih nije navela kao nanočestice i rekla je da kada su integrisane u tekstilne površine „nije postojao dobar standardni metod za merenje distribucije veličine čestica materijala“, priznajući da se definicije nanomaterijala razmatraju od strane EU.

„Shvatamo da su testovi i merenja nanočestica složeni, posebno za materijale koji sadrže čestice koje imaju tendenciju da formiraju aglomerate“, kaže se.

Što se tiče Ikeinih zavesa koje odbacuju nanočestice TiO2 kada se peru ili završe na deponiji, Ikea je rekla da je „uverena da je tretman pravilno vezan za tkaninu, i stoga ne vidimo rizik od udisanja tretmana“, ali je priznala da „kao i kod svakog tekstila , delovi tekstila mogu da se odvoje tokom upotrebe ili pranja”.

Mnoge nanočestice ne opstaju dugo u okruženju. Međutim, pošto se konstantno ispuštaju, nivoi ostaju prilično konstantni. „One su „pseudo-uporne“ jer se prilično brzo razgrađuju, ali nastavljaju da ulaze u okolinu“, kaže Vulvulis.

Njegova glavna briga je da li nanočestice mogu da postanu nosioci drugih jedinjenja, što je predmet naučne debate. Španski naučnici su 2009. godine sugerisali da one mogu vezati i transportovati toksične zagađivače, a možda biti i same toksične, generišući reaktivne slobodne radikale. Ako se drugi toksični zagađivači „zakače“ za površine nanočestica, tvrdili su, morske biljke i životinje bi ih mogle lakše apsorbovati.

Drugi naučnici sugerišu suprotno: organska materija u kanalizaciji oblaže nanočestice, čineći ih manje aktivnim, a drugi se plaše da bi njihovo spajanje moglo izazvati efekte „toksičnog koktela“, što ih čini štetnijim u kombinaciji nego što bi pojedinačne supstance to bile odvojeno.

Treba ih imati pod lupom

Do sada su sintetički nanomaterijali relativno raspršeni u moru i malo je verovatno da će značajno uticati na morske životinje, kaže dr Tobijas Lamel sa Univerziteta u Geteborgu, koji je proučavao nanočestice bakra. Ipak, on upozorava: „Moguće je da će se koncentracija nekih proizvedenih nanomaterijala u morskom okruženju povećati… Važno je paziti na ovo.“

S obzirom na ogromne znake pitanja, Avicenn želi strože propise o nanočesticama i više opreza u dizajnu proizvoda. „Kompanije su željne da prodaju inovativne i fensi proizvode, ali moraju temeljno da procene svoj odnos koristi i rizika u svakom koraku životnog ciklusa proizvoda“, kaže Matild Dečeveri iz Avicenna.

EU će od avgusta zabraniti upotrebu TiO2 nanočestica u hrani (gde se zove E171), a Evropska komisija je nedavno objavila da će 12 nanomaterijala uskoro biti zabranjeno u kozmetici.

Dečeveri kaže: „Kako napreduje naučno znanje o ekološkim i zdravstvenim uticajima projektovanih nanočestica kao što su srebro i titanijum dioksid, moramo da se uverimo da su dozvoljene samo za specifičnu i suštinsku upotrebu, kako bismo sveli na minimum sve štetne efekte na izvoru i osigurali da se ne oslobađaju nekontrolisano.”

Dve godine nakon puštanja u prodaju Ikeinih Gunrid zavesa, Avicenn je pokušao da kupi više za dalje testove, ali su povučene iz prodaje.

Ikea je saopštila da je Gunrid ostao „bezbedan za korišćenje kao tradicionalna zavesa“, ali je povučen jer „funkcionalnost nije bila toliko efikasna kao što se očekivalo“. Ako je to tačno, primera radi, da uprkos tome što TiO2 ima dokazana fotokatalitička svojstva i koristi se u proizvodima za samočišćenje i prečišćavanje vazduha, njegova efikasnost na zavesama može biti lokalizovana i ne toliko moćna. Onda, u najmanju ruku, Ikeino iskustvo sugeriše da korist od nanočestica ne opravdava potencijalne i često nepoznate rizike, kaže Dečeveri.

„Nanočestice se često promovišu kao srebrni meci protiv zagađenja ili bakterija“, kaže ona, „ali moramo biti sigurni da lek nije gori od bolesti.“

Gunrid je bio samo jedan proizvod od mnogih hiljada koji koriste nanočestice. Kao što Afonso iz Ikee kaže u videu: „Ono što je tako sjajno kod Gunrida je to što se ova tehnologija može primeniti na bilo koji tekstil.“