اثرات مضر و مفيد نانو

نانوذرات همانند يک شمشير دولبه داراي اثرات مفيد و مضر مي باشند در مقالات قبلي سايت مطالبي درباب برخي کاربردهاي اين دسته از مواد نوشته شد و اين نوشتار قصد دارد به برخي از اثرات مضر و خطرناک نانو ذرات اشاره کند. بي شک اگر به روشهاي صحيح کار با نانوذرات توجه شود از خطرات آن کاسته خواهد شد.

مقدمه

نانوذرات همانند يک شمشير دولبه داراي اثرات مفيد و مضر مي باشند در مقالات قبلي سايت مطالبي درباب برخي کاربردهاي اين دسته از مواد نوشته شد و اين نوشتار قصد دارد به برخي از اثرات مضر و خطرناک نانو ذرات اشاره کند. بي شک اگر به روشهاي صحيح کار با نانوذرات توجه شود از خطرات آن کاسته خواهد شد.

اثرات مضر بر سلامتي

نانوذرات به دوليل مي توانند براي سلامتي مضر باشند؛ اول اينکه ميتوانند خيلي سريع از طريق پوست و سلولهاي مخاطي جذب بدن شوند و دوم اينکه به دليل جديد اين مواد مسموميتهاي جديد و ناشناخته اي را به وجود بياورند.

منابع نانو ذرات

نانو ذرات به لحاظ منشا مي توانند به سه دسته تقسيم بندي شوند.

الف) نانوذرات طبيعي ب) نانوذرات انساني ج) نانو ذرات مصنوعي ( ساخته دست بشر)

دسته اول ( نانو ذرات طبيعي) از طرق مختلف مانند آتش سوزي جنگلها و يا فوران آتشفشانها ساخته مي شوند.

دسته دوم (نانوذرات انساني) اغلب به عنوان محصول جانبي فعاليتهاي انساني در صنعت توليد مي شوند مانند نانو ذراتي که درحين جوشکاري بوجود مي آيد و يا از اگزوز ماشين ها خارج مي شود

دسته سوم ( نانو ذرات مصنوعي يا ساخته دست بشر) شامل نانوذرات مهندسي شده مي باشد. اين نانوذرات عمدتاً به علت ويژگيهاي مطلوبشان مانند خواص جديد فيزيکي و شيميايي ، واکنش پذيري بالاترو... تهيه مي شوند. اين ويژگيهاي جديد مواد معمولي که فقط در مقياس نانو مشاهده مي شود داراي کاربردهاي تجاري مي باشد. مثلأ نانو ذرات مي توانند در کرمهاي ضد آفتاب ، يا خمير دندانها و يا پوششهاي بهداشتي استفاده شوند.

چرا نانو ذرات مي توانند خطرناک باشند؟

وقتي مواد در مقياس نانو تبديل شوند در خواص شيميايي ، بيولوژيکي و فعاليت هاي کاتاليتکي آنها تغييراتي ايجاد مي شود . بنابراين موادي که در حالت بالک (توده اي) بي خطر هستند وقتي به حالت نانو تبديل شوند مي توانند سمي و خطرناک باشند. به علاوه اندازه کوچک نانوذرات باعث مي شود تا اين مواد بتوانند بر سد هاي دفاعي بدن فائق آيند. (براي يادآوري تفاوت خواص در حالت توده اي و نانو روي اين لينک کليک کنيد)

مهمترين خواص بحث بر انگيز نانو ذرات:

الف) فضاي سطحي بزرگ ( باعث افزايش فعاليت هاي شيميايي و بيولوژيکي مي شود.)

ب) ويژگيهاي جديد مانند انحلال پذيري و فعاليت بيشتر، شيمي شکل و سطح

ج) تحرک بسيار زياد در بدن انسان

د) توانايي نفوذ به غشا سلولي

در چه شرايطي نانو ذرات خطرناک هستند؟

بعضي بر اين باورند که انسانها آنقدر در معرض نانو ذرات نمي باشند که براي آنها ايجاد خطراتي از جنبه سلامتي کند. براي مثال گزارش شده است که بلعيدن TiO2 توسط انسان بي ضرر است. اما اگردر معرض نانو ذرات بودن بيشتر از حد معمولي گردد احتمال ايجاد خطر بر سلامتي وجود دارد.

عامل ديگري که باعث نگراني در مورد نانو ذرات مي باشد اين است که که نانوذرات مي توانند به ديگر آلاينده هاي خطرناک در آب يا هوا متصل شوند يا با آنها واکنش دهند و در نتيجه ورود آنها را در بدن آسانتر سازند.

در ارزيابي خطرات نانو ذرات نکاتي مانند { الف) اندازه و توزيع اندازه ب) شکل ج) خواص د) بار سطحي ه) جرم ، غلظت و تعداد } قابل توجه مي باشند

اندازه ذرات در توزيع آنها در بدن موثر است . ذرات بزرگتر از nm100 به مغز استخوان نمي رسند و ذرات بزرگتر از nm 300 در خون وجود ندارند. بار سطحي ذرات در توزيع آنها در بدن نقش دارد.

مراحل اثر گذاري نانوذرات بر سلامتي:

مفاهيم کلي فرايندها از مرحله در معرض نانو ذرات قرار گرفتن تا ايجاد بيماري در شکل زيرنشان داده شده است.

همانطور که در شکل نشان داده شده است اولين مرحله در ايجاد خطر بر سلامتي در معرض نانو ذرات قرار گرفتن مي باشد. نکته قابل ذکراين است که نانوذرات بايد توانايي ورود به بدن و سپس پخش شدن در بافتهاي هدف را داشته باشند. سپس نانوذرات وارد شده به بدن باعث اخلال در عملکرد دستگاههاي بدن مي شوند. اين اثرات ابتدا کم وجزئي هستند ولي چنانچه ورود نانو ذرات به بدن ادامه يابد به اثرات غير قابل برگشت تبديل مي شوند.

برخي راههاي کنترل اثرات مضر نانوذرات:

الف) از تماس پوست با نانوذرات و يا محلولهاي حاوي نانوذرات جلوگيري شود. ( دستکش ، عينک ايمني و لباس آزمايشگاه استفاده گردد)

ب) شستشوي دستها ورعايت بهداشت فردي در محيط کار با نانوذرات انجام گيرد.

ج) دفع و انتقال زباله هاي نانو ذرات طبق اصول زباله هاي شيميايي خطرناک صورت پذيرد.

د) وسايل مورد استفاده در کار کردن با نانو ذرات بايد قبل از استفاده مجدد ، تعمير يا مصرف از نظر آلودگي بررسي شوند

منبع :

Nanomaterials Toxicity, Health and Environmental Issues. Edited by Challa S. S. Kumar