Photo by Adam Winger on Unsplash
Nanopartikler, mikroskopiske materialer med unike egenskaper, er i stadig økende bruk i produkter som solkrem, elektronikk og tekstiler. Ny forskning kaster lys over hvordan disse partiklene kan påvirke vår helse, spesielt blant arbeidere eksponert for dem i industrielle miljøer. Med bekymringer om potensielle negative helseeffekter, inkludert kreft, er det et presserende behov for å utvikle sikrere materialer og alternative teststrategier som kan redusere avhengigheten av dyreforsøk.
Nanoteknologi brukes mer og mer. De små partiklene finnes i alt fra kosmetiske produkter som solkrem og sjampo, til elektronikk, tekstiler, maling og emballasje.
Nanopartikler har blitt populære fordi de tilfører produkter nye egenskaper. De kan blant annet beskytte mot UV-stråler, gi økt slitestyrke og en vannavvisende overflate.
Men testingen har ikke utviklet seg i takt med bruken. Det er den som kan avdekke mulige negative helseeffekter fra eksponering for nanopartikler.
For mer informasjon om: Lille Anne
Hva er nanomaterialer?
Nanomaterialer er materialer som har en størrelse på mellom 1 og 100 nanometer. En nanometer er en milliondels millimeter. Det vil si et titusendels hårstrå.
Nanomaterialer har helt spesielle egenskaper på grunn av størrelse og form. De trenger lett gjennom andre substanser og reagerer lett med andre stoffer.
Nanoteknologi baserer seg på økt evne til å modifisere og bygge strukturer på atom- og molekylnivå og til å kontrollere egenskapene til strukturene.
Nanomaterialer er delt inn i flere kategorier, som for eksempel nanorør, nanokuler, nanotråder, nanopartikler og nanoskiver, avhengig av den geometriske formen deres.
For mer informasjon om: Førstehjelpsskrin, barn
Bekymret for kreft
Industrien bruker mer nanomaterialer.
Derfor har mange uttrykt bekymring for negative helseeffekter blant ansatte som eksponeres på arbeidsplassen.
Det forteller forsker Mayes Alswady-Hoff ved Statens arbeidsmiljøinstitutt (STAMI). I flere år har hun undersøkt ulike typer nanomaterialer og hvordan de påvirker biologiske mekanismer i celler.
I sin forskning ser hun på evnen nanomaterialer har til å endre normale celler til kreftlignende celler. Denne mekanismen kalles celletransformasjon.
Celletransformasjon er en viktig del av utvikling mot kreft. En normal celle kan få endringer som kan føre til ukontrollert vekst og svulst.
For mer informasjon om: Resusci Anne QCPR AED AW
Når langt ned i lungene
Den vanligste måten å få i seg nanopartikler på, er å puste dem inn. Men de kan også svelges eller tas opp gjennom huden.
Nanopartikler er veldig små. Noen av dem kan nå langt ned i lungene våre når vi puster dem inn. Det kan føre til lungesykdommer, forklarer Alswady-Hoff.
Det kan blant annet være snakk om lungebetennelse, lungefibrose og lungekreft.
Det er nanopartikler i arbeidsmiljøet hun har forsket på. Søkelyset er på ansatte som kan puste inn nanomaterialer når de produserer, designer eller forsker på et produkt. Det kan også være når de håndterer avfall.
Kreftlignende egenskaper
Alswady-Hoff har undersøkt det hun kaller cellulær transformasjonsevne. Det er den endringen som kan gi utvikling mot kreft.
Hun så på mekanismer ved langtidseksponering for titandioksid (TiO2) og flerveggede karbonnanorør (MWCNT) ved bruk av lave doser.
For mer informasjon om: Advanced Venipuncture Arm – Light
TiO2 og MWCNT
Titandioksid er en viktig titanforbindelse som blir brukt som hvitt fargepigment i mange produkter. Det gjelder blant annet maling, tannkrem og legemidler.
Karbonnanorør brukes i treningsklær, elektronikk, maling, medisin, emballasje og hygieneprodukter. De er sylindriske molekyler som består av sammenrullede lag av enkeltlags karbonatomer.
De kan være enkeltveggede (SWCNT) eller flerveggede (MWCNT), og de kan være korte eller lange. Lengden deres kan nå flere mikrometer.
En av de store fordelene som karbonnanorør har, er høy elektrisk ledningsevne. De er svært kjemisk stabile og motstår praktisk talt enhver kjemisk påvirkning. Derfor er de ekstremt motstandsdyktige mot korrosjon. Og de er veldig lette.
Alle disse egenskapene gjør karbonnanorør ideelle i elektroniske enheter og litium-ion-batterier.
Resultatene viste at noen av TiO2- og MWCNT-materialene førte til kreftlignende egenskaper i lungeceller fra mennesker.
Disse nanomaterialene førte også til andre endringer i cellene. Forsøksdyr som ble utsatt for lange og rigide MWCNT-er, fikk betennelser og fibrose. Det vil si mer bindevev i organene. Dessuten fikk de kortere telomerer.
Telomerer er bunter av DNA som finnes i enden av kromosomene i alle celler. At de blir kortere med alderen, er helt normalt. Men det er ikke kjent fra før at det skjer som følge av eksponering for nanomaterialer. Forkortning av telomerer forekommer i en rekke krefttyper.
Resultatene tyder på at eksponering for nanomaterialer med ulike fysiske og kjemiske egenskaper, påvirker ulike kreftmekanismer.
For mer informasjon om: HLR brett, hjertebrett
Vil utvikle trygge materialer
Det internasjonale kreftforskningsbyrået, IARC, har klassifisert noen typer nanomaterialer som mulig kreftfremkallende for mennesker.
På grunn av store forskjeller i fysiske og kjemiske egenskaper har andre nanomaterialer ikke blitt klassifisert, forteller Alswady-Hoff.
Derfor er det viktig å teste hvor giftige nanomaterialene er. Det må gjøres med passe store doser og over passe lang tid. Da er det mulig å utvikle trygge og bærekraftige materialer.
De fleste måtene å teste på er avhengige av forsøksdyr. Det er dyrt, det tar tid, og det gir etiske bekymringer. Det er stort behov for å utvikle andre teststrategier for å fase ut testing på dyr.
Denne studien fører til en bedre forståelse av hvordan eksponering for nanomaterialer virker på cellene i kroppen. Slik kunnskap er spesielt viktig for å sikre arbeidsforholdene til ansatte i yrker der de eksponeres for titandioksid og flerveggede karbonnanorør, konkluderer Mayes Alswady-Hoff.
Referanser:
Statens arbeidsmiljøinstitutt STAMI
Mayes Alswady-Hoff: Mechanisms of carcinogenic potential of occupational exposure to manufactured nanomaterials. Doktorgradsavhandling ved Universitetet i Oslo, 2023. (Nettside om avhandlingen)
Santosh Phuyal, Mayes Kasem mfl.: Characterization of the proteome and lipidome profiles of human lung cells after low dose and chronic exposure to multiwalled carbon nanotubes. Nanotoxicology, 2018. Doi.org/10.1080/17435390.2018.1425500
