【石墨烯对女性的危害】石墨烯的危害很大吗?

2019-12-28 - 石墨烯

2014 年中科院上海应用物理研究所黄庆等人对石墨烯这种新兴纳米材料的生物效应,特别是呼吸毒性的研究中获得新进展。研究人员以氧化石墨烯通过气管滴注进入小鼠呼吸道后的体内分布及生物效应进行研究,发现这种纳米材料能够在小鼠肺内迅速积聚并停滞数周至数月。

【石墨烯对女性的危害】石墨烯的危害很大吗?
【石墨烯对女性的危害】石墨烯的危害很大吗?

生理生化分析显示,氧化石墨烯显著诱发小鼠的急性肺损伤,造成典型的肺水肿现象。不过,这种效应在很大程度上可以通过地塞米松等消炎类药物治疗而得到逆转,显示纳米材料的生物安全有可能被人类有效干预。

【石墨烯对女性的危害】石墨烯的危害很大吗?
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研究人员通过放射性 I125 标记氧化石墨烯进行体内示踪发现,当 I125 附着在石墨烯表面时,其体内分布与游离的 I125 迥异,能够进入并长时间停留在肺部组织,在小鼠的肺部形成若干局部放射性“热点”。显然,纳米材料有可能显著改变放射性物质在生物体内的分布,从而导致较大的局部放射效应。

【石墨烯对女性的危害】石墨烯的危害很大吗?
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石墨烯本身就是碳材料,碳就是我们生活周遭最普遍的材料,本身对人体并无伤害。但石墨烯主要在于制程中产生的问题:一种是由于从石墨制造的方式是经由化学或机械剥离方式分离碳薄层,形成可能产生吸入暴露的干燥粉末。

有文献指出锋利的、小块的石墨烯很容易被分解掉,如果这些物质碎片与人类细胞发生接触,它们可以切开人体细胞并被其吸收。目前还不能完全确定人类长期接触石墨烯的后果。但某些关于石墨烯药物载体的文献也指出,石墨烯锯齿边缘并不像其他研究认为能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜,反而是太大石墨烯无法排出体外比较严重。

另一个是制程中污染环境的问题。传统氧化还原法以石墨加酸加碱做成石墨烯,有文献指出还原不完整的石墨烯氧化物纳米颗粒能通过地表水迅速传播,这意味着,如果这种物质不小心流入湖中或河中,就会对动物、植物、甚至人类造成潜在危害。

某些团队研究了含绝少有机物的地下水资源,发现这些水的硬度偏高,氧化石墨烯纳米粒子在这样的环境下会变得不稳定形成沉淀。其实,氧化物的自由基很容易与其他物质结合成共价键,相关研究已经至少进行二年以来,目前还没有任何研究证实石墨烯会对环境造成污染。讽刺的是,我们还利用石墨烯氧化物吸附水中有毒物质。所以可以看出,在实验设计时已经有了定见,就会朝着那个方向去思考,缺乏完整的判断能力。

所以,制程所产生的副产品比石墨烯本身对环境的伤害更严重,其次,呼吸道吸入干燥粉末也容易造成呼吸道慢性病的可能性高。说也奇怪,传统氧化还原法不仅物性差,还有环境污染的问题产生,也只有干式制程才能够同时解决物性及污染的问题,而且成本还低于 1/800,就等待我们陆续发表相关产品来证实了。

人体大部分的结构在纳米尺度是流体,包括﹕

1). 人体最大的组分→ 水(包含溶解的离子),在纳米尺度当然是流体。

2). 生物膜→ 脂质,和水一样也是流体。

3). 蛋白质→ 尺度是百纳米,这意味着如果不幸纳米线拦腰切过的话,有一定概率被截断,这意味着有部分蛋白质被破坏。人体每时每刻都有大量的蛋白质降解掉,这一纳米薄层对人体来说影响不大,很快就可以得以恢复,当然也不会致命。

4). DNA→ 完全展开长度是微米尺度的,就是固缩为染色体也是微米(μm)尺度的,也就是一碰到线的话基本挂定了,也就是 DNA 断裂。不过 DNA 断裂对人体来说不会陌生,人体有很好的机制来修复这种损伤。

即使是修复不了,也不会立刻致命的,DNA 对细胞的作用要通过 DNA→ RNA→ protein 的过程,也就是有延时,所以影响不会立刻体现出来。细胞检测到 DNA 破坏得太厉害后会激活细胞凋亡,也就是这一层的细胞部分清除掉了,但这个过程有足够时间复制出新的细胞。

再加上纳米微片与人体细胞接触后仅有范德华力,无足够动能去切断细胞内化学键,所以不用怕,死不了的。

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