Перед массовым использованием наноматериалов, по мнению учёных, требуются дополнительные исследования, нацеленные на полное понимание безопасности и токсичности наночастиц. Необходимо выяснить их влияние на окружающую среду и людей в долгосрочной перспективе. Для этого потребуются многодисциплинарные усилия разных специалистов. Результаты обзора опубликованы в книге Integrated Nanomaterials and their Applications, вышедшей в конце 2023 в издательстве Springer.

Разработка устройств на основе нанотехнологий может способствовать развитию энергетики, медицины, освоению космоса и защите окружающей среды. Искусственные наноматериалы уже активно используются в косметике, упаковке пищевых продуктов, моющих средствах, антимикробных покрытиях, терапии, биосенсорах и быстро вторгаются в нашу повседневную жизнь. В результате каждый день все больше людей подвергаются воздействию наночастиц. Перед массовым производством наноматериалов одна из важнейших проблем, которую необходимо решить в ближайшем будущем — выяснить, насколько они могут быть вредны и как они воздействуют на людей и окружающую среду.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» совместно с коллегами из Индии обобщили и оценили проблемы, связанные с воздействием наноматериалов на окружающую среду и здоровье человека. Учёные пришли к выводу, что необходимо изучать не только положительные эффекты наночастиц, но и их токсикологическое воздействие, а также возможность безопасной утилизации. Для этого к исследованиям нужно привлекать ученых-материаловедов, токсикологов, медицинских работников и инженеров-экологов. Это поможет лучше оценить риски для здоровья и окружающей среды, связанные с наночастицами, и создать безопасные и устойчивые нанотехнологии.

Наночастицы активно и незаметно проникают в нашу жизнь. Считается, что в скором времени они займут большую нишу в медицине и сельском хозяйстве. Однако учёные предупреждают, что наночастицы могут попадать в окружающую среду и организм человека из различных источников. Когда наночастицы попадают в окружающую среду, они рассеиваются и попадают в воздух, воду и почву, где могут сохраняться долгое время или потребляться живыми существами. При этом небольшой размер наночастиц позволяет им прикрепляться к клеточным мембранам и проникать в клетки живых существ. При уменьшении до наноразмера многие крошечные частицы, которые в настоящее время считаются безобидными, могут проявить вредные эффекты.

Внутрь живых организмов они могут попадать из воздуха, питьевой воды или продуктов питания, абсорбции через кожу, и из лекарств, использующих специально разработанные наночастицы. Некоторые из наночастиц могут быть токсичны. В таком случае их попадание в организм становится небезопасным. Они могут оказывать воздействие на легкие, репродуктивную систему, сердце, желудочно-кишечный тракт, кожу и иммунную систему.

Насколько сильно «наномусор» может повлиять на живые существа, в настоящее время неизвестно, отмечают авторы работы. Это лишь подчёркивает необходимость исследования потенциальных механизмов, которые могут изменить характеристики наночастиц после их попадания в окружающую среду.

«Наша жизнь уже улучшилась благодаря нанотехнологиям. Но лучше понимая их безопасность, мы можем более уверенно использовать преимущества, которые они приносят. Важным аспектом является изучение опасности, которую наночастицы представляют для окружающей среды и здоровья человека. Нужно исследовать любые потенциальные негативные последствия и уделять приоритетное внимание оценке безопасности наночастиц в связи с их ожидаемым массовым производством. Из-за множества факторов, определяющих токсичность, каждый новый наноматериал необходимо оценивать отдельно и учитывать его особенности с участием ученых-материаловедов, молекулярных биологов, токсикологов и физиков. Важно признать и задокументировать в литературе любые проблемы, с которыми пришлось столкнуться при проведении различных исследований наноматериалов», — отметил один из соавторов работы Сергей Овчинников, доктор физико-математических наук профессор заслуженный деятель науки РФ руководитель научного направления «магнетизм» Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН.

Источник: КНЦ СО РАН.