نانومتریال چیست؟

در مورد نانومتریال (Nanomaterials) بیشتر بدانیم.

فناوری نانو شامل طراحی و تولید اشیا یا ساختارها در مقیاس بسیار کوچک، در سطح ۱۰۰ نانومتر (۱۰۰ میلیونیم میلی متر) یا کمتر است. نانومواد یکی از محصولات اصلی فناوری نانو هستند. نانوذرات معمولا به عنوان کوچکتر از ۱۰۰ نانومتر در حداقل یک بعد تعریف می شوند. با توسعه فناوری نانو، نانومواد در مراقبت های بهداشتی، الکترونیک، لوازم آرایشی، منسوجات، فناوری اطلاعات و حفاظت از محیط زیست کاربرد پیدا می کنند. ویژگی‌های نانومواد همیشه به خوبی مشخص نمی‌شوند و نیاز به ارزیابی ریسک مواجهه‌های احتمالی ناشی از ساخت و استفاده از آنها دارند.

نانومتریال چیست؟

نانوتکنولوژی اصطلاحی کلی برای طراحی و ساخت هر چیزی است که استفاده از آن به ساختار خاصی در مقیاس نانو بستگی دارد که همانطور که اشاره شد معمولا ۱۰۰ نانومتر یا کمتر در نظر گرفته می‌شود. این شامل دستگاه‌ها یا سیستم‌هایی است که با دستکاری اتم‌ها یا مولکول‌ها و همچنین موادی که ساختارهای بسیار کوچکی دارند ساخته شده‌اند.

نانومتریال ممکن است به شکل ذرات، لوله، میله یا الیاف باشند. نانومتریالی که ترکیبات مشابهی با مواد شناخته شده به صورت توده دارند، ممکن است خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی نسبت به همان مواد به صورت توده داشته باشند و اگر وارد بدن شوند ممکن است رفتار متفاوتی داشته باشند. بنابراین ممکن است خطرات بالقوه متفاوتی ایجاد کنند.

نانومتریال های انباشته شده نیز باید از این نظر ارزیابی شوند، زیرا ممکن است خواصی مشابه خواص نانوذرات منفرد از خود نشان دهند، به ویژه زمانی که سطح غیرعادی بزرگی برای مقدار معینی از ماده داشته باشند.تعداد محصولات تولید شده توسط فناوری نانو یا حاوی مواد نانو که وارد بازار می شوند در حال افزایش است.

کاربردهای فعلی شامل مراقبت های بهداشتی در دارورسانی هدفمند، پزشکی بازساختی و تشخیص، الکترونیک، لوازم آرایشی، منسوجات، فناوری اطلاعات و حفاظت از محیط زیست است. به عنوان مثال، نانو نقره در طیف وسیعی از محصولات، از جمله ماشین لباسشویی، جوراب، بسته بندی مواد غذایی، پانسمان زخم و مکمل های غذایی ظاهر می شود. مکمل های غذایی به ویژه نیاز به بررسی دقیق دارند.

ارزیابی ریسک نانومتریال چقدر توسعه یافته است؟

طی چند سال گذشته، افزایش آگاهی در مورد خطرات بالقوه مرتبط با نانومتریال ساخته شده وجود داشته است. از نظر قانونی، نانومتریال ساخته شده توسط مقررات کمیسیون اروپا کنترل می شود. خطرات مرتبط با مواد باید بر اساس مقررات مختلف اتحادیه اروپا بسته به دسته محصول و حجم تولید ارزیابی شوند.

بررسی قوانین جامعه اروپا در رابطه با نانومتریال اخیرا نهایی شده است. نتیجه گیری اصلی این بود که قانون فعلی اصولا خطرات بالقوه سلامت، ایمنی و زیست محیطی در رابطه با نانومتریال را پوشش می دهد. حفاظت از سلامت، ایمنی و محیط زیست بیشتر باید با بهبود اجرای قوانین فعلی افزایش یابد. علاوه بر این، کمیسیون اروپا به این نتیجه رسیده است که دانش در مورد مسائل اساسی مانند خصوصیات، قرار گرفتن در معرض خطرات، ارزیابی ریسک و مدیریت ریسک نانومتریال نیاز به بهبود دارد.

تا به امروز، SCENIHR سه نظر در مورد جنبه های مختلف خطرات احتمالی استفاده از فناوری نانو در تمام جنبه های جامعه منتشر کرده است. نظر اول که در سال ۲۰۰۶ ارائه شده است، به روش‌های ارزیابی ریسک موجود برای ارزیابی اثرات نامطلوب سلامتی و زیست‌محیطی محصولات نانومتریال می‌پردازد، در حالی که نظر دوم و سوم جنبه‌های فنی بیشتری را در مورد چگونگی بررسی صحیح ایمنی نانومتریال در هنگام استفاده از راهنمای فنی توضیح می‌دهد.

اسنادی برای ارزیابی پرونده‌های مواد شیمیایی و اینکه چه تعاریفی در حوزه نانوتکنولوژی می‌تواند برای ارزیابی ریسک استفاده شود توسط SCENIHR در سال ۲۰۰۷ ارائه شد. لازم به ذکر است که نانوتکنولوژی اشکال نانوذراتی جدیدی از مواد شیمیایی را معرفی کرده است که خواص، رفتار و اثرات آنها تا حد زیادی ناشناخته است و از این رو نگران کننده است.

اگرچه تنها دو سال از اولین ارزیابی خطرات احتمالی نانوتکنولوژی می گذرد، اما فعالیت های قابل توجهی در ارزیابی اثرات مضر نانومتریال، به ویژه در ارزیابی اثرات سمی بالقوه نانومتریال توسط سنجش های آزمایشگاهی صورت گرفته است.

در حال حاضر، سنجش‌های آزمایشگاهی برای اهداف غربالگری مفید هستند و ممکن است بینش‌های ارزشمندی را در مورد مکانیسم‌های اساسی اثرات نامطلوب ارائه دهند. با این حال، سنجش‌های آزمایشگاهی محدودیت‌های خود را دارند، به‌ویژه در رابطه با ارزیابی خطر احتمالی برای انسان و محیط‌زیست، بنابراین، در حال حاضر، سنجش‌های in vivo هنوز برای ارزیابی ریسک مورد نیاز است.

یک موضوع مهم در ارزیابی مناسب ایمنی، انتخاب دوز در سیستم آزمایشی است که مرتبط با قرار گرفتن انسان یا محیط زیست در معرض نانومتریال است. علاوه بر این، هنوز برخی عدم قطعیت ها در مورد بهترین معیار دوز مورد استفاده در ارزیابی های ایمنی و ارزیابی ریسک نانومتریال ساخته شده وجود دارد.

یکی دیگر از معایب ارزیابی ایمنی فعلی نانومتریال این واقعیت است که اکثر مطالعات in vitro  و in vivo فقط کوتاه مدت هستند در حالی که اثرات آن بر سلامت انسان و محیط زیست بیشتر در طولانی مدت و پس از قرار گرفتن در معرض نامتریال رخ می دهد. در نتیجه، نیاز فوری به مطالعات مواجهه طولانی مدت وجود دارد.

نشانه هایی وجود دارد که نشان می دهد محصولات تولید شده توسط فناوری نانو یا حاوی مواد نانو که در بازار موجود هستند، افزایش مداومی دارد. موجودی مرکز بین‌المللی Woodrow Wilson برای محققان در حال حاضر شامل تقریباً 800 محصول مصرفی با ادعای فناوری نانو است  (WWICS 2008).اشکال عمده این ثبت نام این است که بر اساس اطلاعات داوطلبانه و ادعاهای تولید کنندگان است که در بسیاری از موارد قابل تأیید نیست.

به عنوان مثال، یکی از نانومتریالی که به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار گرفته است، نانو نقره است که گزارش شده است که در انواع زیادی از محصولات مانند ماشین لباسشویی، جوراب، پانسمان زخم و مکمل های غذایی وجود دارد. استفاده احتمالی از نانوفرمولاسیون‌ها برای مکمل‌های غذایی باید به دقت مورد بررسی قرار گیرد، زیرا ممکن است بسته به مورد خاص یا به عنوان بالقوه خطرناک (EFSA 2008)  یا بالقوه مفید در نظر گرفته شود. افزایش فراهمی زیستی به دلیل فرمولاسیون نانو مکمل ممکن است برای برخی کاربردها مفید باشد اما ممکن است احتمال مصرف بیش از حد را ایجاد کند.

در زمینه ارزیابی ریسک نانومتریال نظرات متعددی وجود دارد که شامل پیشرفت‌هایی در درک سموم سینتیک نانومتریال، امکان نانوذرات برای القای فیبریلاسیون پروتئین، اثرات پاتولوژیک احتمالی انواع خاصی از نانولوله‌های کربنی و سمیت ژنتیکی است.

با حضور در کارآموزی طراحی دارو ژنیران دانش خود را در مورد نانومتریال‌ها افزایش دهید:

دوره مهارت آموزی طراحی دارو

مقاله نانومتریال در sciencedirect