الجسيمات النانوية في الميكروبات الضارة الواقية من الشمس
الجسيمات النانوية في الميكروبات الضارة الواقية من الشمس

فيديو: الجسيمات النانوية في الميكروبات الضارة الواقية من الشمس

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
فيديو: أشكال امواد النانوية 2023, شهر فبراير
Anonim

أظهر بحث جديد أن الجزيئات النانوية في واقي الشمس يمكن أن تقتل الميكروبات.

أفاد علماء يوم الثلاثاء أن الجسيمات النانوية الموجودة في واقيات الشمس ومستحضرات التجميل ومئات المنتجات الاستهلاكية الأخرى قد تشكل مخاطر على البيئة من خلال إتلاف الميكروبات المفيدة.

اكتشفت دراسة أجراها باحثو جامعة توليدو أن ثاني أكسيد النانو تيتانيوم المستخدم في منتجات العناية الشخصية قلل من الأدوار البيولوجية للبكتيريا بعد أقل من ساعة من التعرض. تشير النتائج إلى أن هذه الجسيمات ، التي ينتهي بها المطاف في محطات معالجة مياه الصرف الصحي البلدية بعد غسلها في الاستحمام ، يمكن أن تقضي على الميكروبات التي تلعب دورًا حيويًا في النظم البيئية وتساعد في معالجة مياه الصرف الصحي.

يستخدم ثاني أكسيد النانو تيتانيوم في العديد من واقيات الشمس ومنتجات العناية الشخصية الأخرى للمساعدة في منع الأشعة فوق البنفسجية التي يمكن أن تسبب سرطان الجلد.

لكن هذا التقرير الجديد والأبحاث العلمية الأخرى تشير إلى أن مثل هذه الخصائص قد يكون لها ثمن بيئي.

في الورقة التي قدمت يوم الثلاثاء في المؤتمر السنوي للجمعية الكيميائية الأمريكية في سولت ليك سيتي ، أضاف الباحثان سيندي جرودن وأولجا ميلييفا-بيبسهايمر كميات متفاوتة من الجسيمات النانوية إلى الماء الذي يحتوي على البكتيريا. نمت البكتيريا في المختبر وصبغت بفلوريسنت أخضر.

لاحظ العلماء ضررًا كبيرًا لجدران خلايا البكتيريا بعد إضافة 10 إلى 100 ملليغرام لكل لتر من المادة النانوية. تغيرت أغشية الخلايا من الفلورسنت الأخضر إلى الوهج الأحمر الخافت ، مما يشير إلى الضرر.

قال جرودن إن السرعة التي حدث بها تلف الخلية كانت مفاجئة. قال جرودن إنه على الرغم من أن الباحثين لم يقيسوا معدلات البقاء على قيد الحياة ، إلا أن تلف جدار الخلية يشير إلى أن البكتيريا فقدت وظيفتها.

وأضاف جرودن: "ليس بالضرورة أن تموت البكتيريا لتفقد وظائفها البيولوجية".

قال جرودن إنه على الرغم من أن معظم هذه الجسيمات تلتصق بالمواد الصلبة ويمكن ترشيحها في محطات الصرف الصحي ، فمن المحتمل أن تتسرب نسبة صغيرة من المعالجة ، وسيتم تصريف هذه الجسيمات في البحيرات والجداول والمحيطات والممرات المائية الأخرى. في حالة تلف الميكروبات المفيدة ، يمكن أن تتضرر البيئة وصحة الإنسان.

تقوم الميكروبات بإزالة الأمونيا من أنظمة معالجة مياه الصرف ، وتنظيف النفايات السامة وتقليل الفوسفور في البحيرات ، وجميع الفوائد التي يمكن إعاقتها أو فقدها مع وجود الجسيمات النانوية.

وأظهرت دراسة أخرى من المقرر تقديمها في المؤتمر يوم الخميس أن بكتيريا التربة المفيدة لا يمكنها تحمل جزيئات الفضة وأكسيد النحاس وأكسيد الزنك ، والتي تستخدم أيضًا في واقيات الشمس ومنتجات أخرى. وفقًا للدراسة التي أجراها علماء في جامعة ولاية يوتا وجامعة يوتا ، فإن الأضرار التي لحقت البكتيريا ، التي تنظف الملوثات العضوية ، حدثت عند مستويات منخفضة جدًا من التعرض ، أي ما يعادل قطرتين في حمام سباحة بحجم أولمبي.

وحذر الباحثون من أن هذه الجسيمات قد تكون سامة للحياة المائية. وقالت باحثة ولاية يوتا آن جيه أندرسون: "إذا بحثت عن مستوى مخاطر وكالة حماية البيئة فيما يتعلق بالنحاس للأسماك والكائنات المائية الأخرى ، فأنت في تلك المرحلة من السمية".

قال جرودن إن السؤال الآن هو ما إذا كانت الميكروبات ستتصرف بنفس الطريقة في البيئة الأكثر تعقيدًا لمياه الصرف الصحي.

قال أندرو ماينارد ، كبير المستشارين العلميين لمشروع تقنيات النانو الناشئة: "هذه دراسة أولية ولا يوجد حاليًا ما يشير إلى ما يمكن أن تفعله هذه الجسيمات في البيئة". "ولكن هذه هي الطريقة التي يعمل بها العلم ، ننظر أولاً إلى تأثير هذه الجسيمات في بيئة نقية ثم نختبرها في العالم الحقيقي."

تدعم النتائج المعملية اتجاه عدم اليقين المتزايد حول الجسيمات النانوية في المنتجات الاستهلاكية.

قالت سونيا لوندر ، كبيرة المحللين في مجموعة العمل البيئي: "لدينا مجموعة حقيقية من المنتجات التي تثير قلقي حقًا بسبب الفجوة بين ما نعرفه وما أود معرفته".

تم الإشادة بتقنية النانو لفوائدها بسبب القدرة المحتملة على إنتاج عقاقير يمكن أن تعالج السرطان والتسمم الإشعاعي ، وتصنيع مرشحات ملوثة مصغرة تؤدي إلى هواء أكثر صحة وحتى إنتاج طعام أفضل المذاق. أدى الإثارة بشأن هذه الفوائد إلى قيام الشركات بالاستثمار بكثافة في التكنولوجيا لمنتجاتها. ومع ذلك ، فإن الخصائص نفسها التي تسمح لتقنية النانو أن تكون ذات قيمة تمنحها القدرة على إحداث عواقب غير متوقعة على البيئة وصحة الإنسان.

أظهرت الأبحاث السابقة أن الفئران التي تم حقنها بأنابيب نانوية كربونية طورت ضررًا بيولوجيًا مشابهًا لاستنشاق الأسبستوس. أظهرت دراسة أجريت عام 2005 في مجلة Environmental Science and Technology أن جزيئات أكسيد الزنك كانت سامة لخلايا الرئة البشرية.

يمكن للجسيمات النانوية ، التي يتم التلاعب بها حتى 1/100000 من عرض شعرة الإنسان ، أن تعمل بشكل مختلف عند العمل على المستوى الكمي.

قال ماينارد: "عندما تصنع شيئًا بالمقياس النانوي ، فإنه يكون لديه القدرة على الوصول إلى الأماكن التي لا تستطيع المواد الأكبر الوصول إليها ، مثل الخلايا ، ويخلق مساحة سطح أكبر ، لذا فإنك تزيد من القدرة على إحداث الضرر".

بالإضافة إلى ذلك ، قال ماينارد ، بعض المواد تخلق خصائص كيميائية جديدة.

ومما يزيد الارتباك حول تقنية النانو نقص البيانات العلمية عن العديد من الجسيمات الموجودة الآن في المنتجات.

قال جرودن: "كل جسيم نانوي له خصائصه الخاصة ونحن بحاجة إلى البدء في التعامل مع هذه الأشياء وكيف يمكن أن تتفاعل مع البيئة".

ومع ذلك ، قال ماينارد إن الدراسات التي وجدت مخاطر محتملة مع الجسيمات النانوية من غير المرجح أن تبقيها بعيدة عن المنتجات.

وقال "بدلاً من إبطاء استخدام هذه المواد ، سيكون الدافع حقًا هو زيادة مستوى المعرفة للتعامل معها بأمان".

شعبية حسب الموضوع