Nanopartiküllerin
sağlığa etkileri ile ilgili parametreler, nanopartikülün toksikolojisi boyutu
(daha küçük parçacıklar daha tehlikeli olabilir), kimyasal bileşimi , yüzey
özellikleri ve şeklidir.
|
Nanopartiküllerin Toksikolojisi
Nanopartiküllerin toksisitesi ile ilgili özel çalışmalar
literatürde son zamanlarda ortaya çıkmasına rağmen, hala çok azdır.
Partiküllerin davranış ve toksisitesi ile ilgili veriler esas olarak solunumla
ilgili nanopartiküller üzerindeki çalışmalarla ilgilidir. Partiküllerin
davranışı ile ilgili veriler, ilaç formülasyonları ile ilgili problemleri
çözmek için ve nano madde bileşenlerini içeren formülasyonların kullanıldığı
ilaç çalışmalarından da elde edilebilir.
Boyut
Patikül boyutunun nanoskala seviyesine kadar küçülmesi,
yüzey hacim oranında muazzam bir artışla sonuçlanır; bu nedenle yüzeyde daha
fazla kimyasal molekül bulunur, böylece intrinsik toksisiteyi arttırır. Bu,
nanopartiküllerin genellikle, kütlesel doz bazında karşılaştırıldığında, daha
büyük partiküllerinden daha toksik olmasının nedenlerinden biri olabilir.
Kimyasal
Bileşim
Kimyasalın bileşimi ve toksikolojik özellikleri,
partiküllerin toksisitesi yönünden önemlidir. örneğin, karbon siyahının
etkisinin titanyum dioksitinkinden daha şiddetli olduğu gösterilmiştir.
Oysa,her iki bileşiğin nanopartiküllerinin de, daha büyük partiküllere kıyasla
sıçanlarda daha fazla akciğer iltihabı ve epitel hasarı meydana getirdiği
kanıtlanmıştır. Ayrıca, yüzeyde adsorbe olan kimyasallar nanopartiküllerin
reaktivitesini etkileyebilir. Partikül hava kirleticilerinden (dizel egzoz
partikülleri) izole edilen fraksiyonların, hücreler üzerinde toksik etki
gösterdiği saptanmıştır. Ortam havasındaki nanopartiküller çok karmaşık bir
bileşime sahip olabilir ve bu bileşenler organikler ve metallerle etkileşime
girebilir.
Havadaki nanopartiküller partikül toksisitesi için bir bilgi
kaynağı olarak kullanılabilir. Ancak, yanma kaynağının kirliliğinin bir parçası
olarak ortam havasındaki partiküllerin, endotoksin gibi biyolojik bileşikler de
dahil olmak üzere her türlü reaktif kimyasal ile kaplandığını bilmelidir.
Böylece, nanopartikül toksisitesi için ortam havası partiküllerinden elde
edilen bilgilerde, partikül bileşiminin ve kirlenmenin olası etkileri dikkate
almalıdır.
Şekil
Az sayıda veri bulunmasına rağmen şekil de önemli bir
faktördür. Lifler, özellikle ince kesit ve uzunluğun fiziksel parametrelerinin
belirlenebilir bir solunabilirlik ve enflamatuar potansiyele sahip olduğu,
özellikle inhalasyon ile ilgili olarak, tartışma hakkındaki önemli bir örnek
sağlar. Liflerin biyo-dağılışı, dozlarını etkili bir şekilde belirler.
Özel bir lif kategorisi, birkaç nanometre çapında, birkaç
mikrometre uzunluğa sahip olan nanotüplerdir. Bazı asbest liflerinin iyi
bilinen kanserojen etkileri dikkate alınarak riskler değerlendirilmelidir. Son
zamanlarda yayınlanmış iki in vivo çalışmada, tek duvarlı karbon nanotüplerin
(SWCNTler) intratrakeal uygulamadan sonra akciğer granülomlarını indüklediği
gösterilmiştir.
Nnanotüpler, akciğer toksisitesi iyi bilinen kuvars
parçacıklarından daha zehirlidir. Multifokal granülomatöz lezyonlar,
iltihaplanma, hücre proliferasyonu veya sitotoksisite olmaksızın gözlenmiştir;
bu, toksik tozların normal paradigmasını takip etmeyen, nanotüpler tarafından
potansiyel olarak yeni bir pulmoner toksisite ve hasar mekanizmasını işaret eder.
Bir insan keratinosit hücre çizgisi kullanılarak yapılan in vitro çalışmalar,
karbon nanotüp maruziyetinin, ölümcül toksisite potansiyeli olarak
yorumlanabilen, oksidatif stres ve hücresel toksisite ile sonuçlandığını
göstermiştir.
Asbest, doğal olarak oluşan altı silikat mineralidir.
Bunların hepsi, kendi adlarıyla adından söz ettiren asbestiform yapısına
sahiptir; uzun (kabaca 1:20 en boy oranı), aşınma ve diğer işlemlerle
oluşabilen her biri ince lifli kristaller, fiberler formda, milyonlarca mikroskobik
“fibril” ten meydana gelebilir. Renklerine göre mavi asbest, kahverengi asbest,
beyaz asbest ve yeşil asbest olarak bilinir. Bireysel asbest lifleri, insan
gözüyle görünmez, boyutları yaklaşık 3-20 um genişliğinde, kalınlığı 0.01 um
kadar olabilir. (İnsan saçı genişliği 17-181 um arasında değişir).
