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纳米技术安全性的评估缓冲

三禾机械网 2022-06-28 00:55:12

纳米技术安全性的评估

由于纳米结构具有的特殊效应，纳米技术的安全性评估却是不得不引起我们重视和面对的问题。随着纳米材料和技术的广泛应用，使人们今后将有许多机会接触纳米材料，纳米材料的超微性提醒我们关注纳米材料对人体的潜在影响。因为纳米材料甚小，它们有可能能够进入人体中那些大颗粒材料所不能抵达的区域，如健康细胞okmart.com。并且由于纳米科学只有十几年的历史，人们对其的认识还不完全，尤其纳米材料由于颗粒尺寸达到纳米量级会出现传统材料所不具备的特性如：量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应、介电限域效应。因此过去宏观物质的安全性评价结果有可能不适用纳米材料。并且我国至今没有纳米材料生产的许可证制度和纳米实验室安全问题的规定，纳米毒理方面的研究就显得十分紧迫，开展纳米毒理研究有重大科学意义和社会效益。现在的检测机构由于没有标准对纳米产品的检测而采用常规的方法，这是不科学的。纳米颗粒是极细小的，能够穿透人体表面的细胞，进入人体组织。因此目前所做的实验很不充分，不足以说明该产品的生物安全性。特别是纳米生物产品，直接应用在人体疾病检测和治疗方面的终端产品，一定要制定相关的生物安全性标准。同样，问题还在于研究人员并不知道如何将纳米材料从人体中清除，也不知道它们会在人体中降解还是沉积。纳米材料对环境的影响有多大，能够降解还是以别的方式长期存在。另外，怎样采取合理的措施确保科学的安全性也值得深思。建立纳米技术的安全性评估，要分为两个层次去考虑，一个层次是考察不同纳米材料对生物体的作用，另一个层次是考察不同纳米材料对环境的影响。研究比较充分的纳米材料，集中于亚细胞―分子水平的研究，从纳米物质的输运、分布、与生物靶器官、细胞、细胞器直至生物分子的结合及对其生物功能的影响来研究其毒理，确定其作用的机制，对生物体和环境作用的考察主要应该包括如下内容：一是考察不同类型的纳米材料在表层细胞的代谢情况，建立纳米材料在表层细胞的代谢过程的模型；二是不同类型的纳米材料在深层细胞组织内的代谢情况，并建立相应的模型；三是不同类型纳米材料在免疫系统内的代谢过程，如巨嗜细胞、白血球等的代谢过程，建立相应的模型；四是不同类型的纳米材料在脏器内的代谢过程，如人体的重要器官肝、心、肺、肾等，建立相应的模型；五是不同类型的纳米材料的靶向模型，不同粒径、不同材料的靶向作用，是主动靶向还是被动靶向，为疾病的治疗提供相应的依据；六是不同类型的纳米材料在细胞内对细胞器的作用模型，重点考察纳米材料是否会影响DNA、RNA等遗传物质的表达，蛋白质等物质的合成过程等；七是考察不同类型的纳米材料是否可以突破血脑屏障的，是否可以进入脊髓，寻求可以利用的纳米医疗技术，用于疑难病症的治疗。八是分别对不同维度和不同类型的纳米材料进行考察，重点是0维和1维材料；九是考察不同物质状态和不同类型的纳米材料，除固体之外，还要考察气溶胶和液体等，十是不仅要考察生物，而且要考察不同类型的纳米材料对环境的作用，纳米材料在自然界中是否可以自然降解，自然降解的周期是多少，如果不能降解，我们应该如何处理，通过这些考察建立相应的实验模型和积累相关的数据，为纳米材料的废弃标准提供依据。那么，我国应该如何面对纳米技术的安全性问题呢？纳米技术的生物安全性评估是一个全球性的问题，相关的研究不是单一的某个学科可以完成的，应该是多学科交叉，需要几个学科来共同完成。首先，纳米技术涉及很多学科，如电子、生物、物理、化学等等，所以对纳米技术生物安全性的评估研究，需要临床医学、基础医学、毒理学、物理学、分子生物学、化学和环境科学等多学科的融合，应该是多个学科互相协作来完成，并充分利用各种先进的分析技术，包括依托大科学设施开展多学科的综合研究；其次，主要应该有两个学科来主导这项研究，一是生物方面，二是环境方面。这就涉及纳米技术的生物安全性和对环境的作用问题。目前还不能确定纳米产品会从根本上危害人体健康。但是纳米技术就像其他新技术一样，有可能带来安全、伦理、社会诸多问题，对此也不必恐慌，因为纳米技术现在还处于实验室探索阶段，只要我们加强这方面研究，一旦有问题也容易加以控制。总体上说，建议采取以下几条措施应对纳米技术安全性问题：1、建立相应的研究基金。由国家设立专项研究资金，建议由科技部和自然科学基金委联合牵头，组织有关部门，尤其是国家纳米科学中心等公共研究机构进行纳米技术对生物的安全性和对环境的影响研究，建立纳米技术安全性和环境影响的评价体系；2、建立相应的法规。对涉及纳米技术安全性的问题进行立法，建立纳米技术在环保以及劳动保护方面的专门法规，这是由于纳米材料具有一些不寻常的特性，目前有关的法规都不适用于纳米材料。所以我国应考虑制定一些关于纳米技术的、有针对性的法规。通过法律的手段来对相应的行为进行约束，因为只有国家才具有强制力，才可以对纳米技术带来的负面效应进行立法和规范；3、制定相应的技术标准。将纳米技术的安全性和环境影响列入到的有关制造和废弃纳米材料的行业标准中，对使用和废弃纳米材料进行约束，这一点是非常重要的，甚至可以作为将来纳米技术国际竞争的绿色壁垒，具有重要的国家战略意义；4、开展纳米材料的防护研究。对纳米材料造成的潜在危害，我们应该开展怎样防护的研究。如纳米材料可能造成的职业病研究，以及怎样为劳动者提供相应的保障。纳米材料对水和空气造成什么样的污染，以及我们应当如何治理来起到对人类的生态环境保护的作用等。5、应用纳米毒理学的研究成果。进一步拓展纳米毒理学研究的思路，应用某些“毒理”，以产生有益的生物医学效益，例如对病变细胞的控制和病变组织的修复。还可以考虑研究如何利用纳米物质的生物效应来进行某些病变的早期诊断，以及有巨大发展潜力的在农业上的应用。同时建立科学的纳米材料的检测方法。所有这些研究结果的公开，才能保持平衡并取得人们的信任，任何的隐瞒，都会引来恐慌，造成对纳米技术发展不利的影响。如果因为担心负面影响而不敢发展纳米技术或做出过于严格的限制，那当然是愚蠢的；但是不考虑后果地盲目发展纳米技术，也是危险的。开展纳米技术的安全性研究，并不是要限制纳米技术的发展，而是要更科学的发展纳米技术。只有我们认真的对待纳米技术的正反两面，才能真正地推动我国科学技术的进步，促进我国纳米技术产业化的健康、有序的发展。在与发达国家经济和科技竞赛的道路上，抢占经济和科技制高点。因此，加强我国对纳米技术安全性问题的研究已是刻不容缓。