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從納米銀角度看納米材料的利與弊

信息來源: http://www.qdhlgjgzj.cn  時(shí)間:2019-1-8 14:08:44 

在眾多納米材料中,由于銀的普遍存在和其具有廣譜抗菌的特性,納米銀的使用已經(jīng)滲透到日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。

納米銀的活性基團(tuán)是帶電荷的銀離子,由于納米銀的大小在納米尺度范圍,會(huì)帶來與微米尺度的銀完全不同的特殊性質(zhì)。納米銀所具有的抗菌效果大大加強(qiáng),其機(jī)制可能與其大的比表面積能更快地釋放銀離子有關(guān),也可能與納米銀本身的表面活性有關(guān)。因而可以用更小濃度的納米銀來達(dá)到更強(qiáng)的抗菌效果。也正因?yàn)檫@樣的強(qiáng)大的抗菌能力,納米銀被廣泛應(yīng)用到生活的方方面面。

據(jù)估計(jì),全球至少有250多種消費(fèi)類產(chǎn)品使用了納米銀。像食品袋,廚房用具,食品添加劑,清潔劑,消毒劑,家具,化妝品,衛(wèi)生用品,嬰兒用品,手提箱,門把手,嬰兒產(chǎn)品,動(dòng)物產(chǎn)品,植物產(chǎn)品等等。一份基于市場的研究調(diào)查了目前全球范圍內(nèi)從1980到2010年期間生產(chǎn)納米銀相關(guān)產(chǎn)品的公司所擁有的納米銀相關(guān)專利情況,結(jié)果表明針對商業(yè)用產(chǎn)品的納米銀專利有7422項(xiàng)同族專利(同族專利是為保護(hù)同一項(xiàng)發(fā)明而在不同國家申請的一組專利)(1980.1.1-2010.12.31),用于日常消費(fèi)品的納米銀專利有932個(gè)同族專利。韓國,中國和美國是使用納米銀和納米銀相關(guān)產(chǎn)品最多的國家。

目前的一個(gè)很大問題就是當(dāng)產(chǎn)品加入納米材料的同時(shí),也會(huì)引入相應(yīng)的安全問題,而這些安全問題還沒有最終的定論,也沒有相應(yīng)成熟的檢測方法。在還沒有明確納米顆粒安全性的情況下,我們是否可以在大量應(yīng)用這些納米材料之前,先對其安全性進(jìn)行必要充分的研究與論證,避免像“反應(yīng)停”這樣的事件重演。

關(guān)于納米銀安全性問題的討論早已有之。有的人認(rèn)為千百年來對金屬銀的使用事實(shí)證明銀對健康無害。但是此種觀點(diǎn)忽視了納米銀所具有的特殊性質(zhì),目前我們對納米銀的毒性了解的還非常有限。另一些人則人為納米銀可能對人體健康和環(huán)境造成危害。

銀雖然具有強(qiáng)大的抗菌效果,但是銀并不能區(qū)分好的細(xì)菌和壞的細(xì)菌。在正常情況下,我們?nèi)梭w是攜帶有一些非致病菌的,這些好的細(xì)菌對我們的健康是有益的,比如皮膚作為人體抵御外侵的第一道防線,除了本身的屏障作用之外,皮膚表面存在的正常細(xì)菌也發(fā)揮著不可替代的防護(hù)作用,當(dāng)使用接觸皮膚的納米銀產(chǎn)品后,會(huì)破壞這層生物防護(hù)系統(tǒng),使我們更容易受到外來細(xì)菌的侵害。

納米銀對人體健康的影響目前還沒有直接的證據(jù),但從一些體外試驗(yàn)我們可以看到銀可能具有的潛在危害。綜合不同的研究結(jié)果表明,銀納米可導(dǎo)致炎癥反應(yīng)、氧化應(yīng)激反應(yīng),具有遺傳毒性(對生殖細(xì)胞有影響)、細(xì)胞毒性以及神經(jīng)毒性等。納米尺度的銀要比大尺度的銀毒性更強(qiáng),這可能是由于小尺寸導(dǎo)致的比表面積增大所致。但仍需要實(shí)驗(yàn)來證明納米銀的毒性作用是來自與小尺寸效應(yīng)還是來自于其釋放的銀離子,或者兩者都起作用。

在整形外科,將納米銀顆粒涂在植入體的表面,可以有效防止術(shù)后感染的發(fā)生,但最新的一項(xiàng)研究表明,50納米的納米銀顆??梢栽诘陀谟行Э咕鷿舛鹊臈l件下對破壞成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞(成骨細(xì)胞是骨形成的主要功能細(xì)胞,破骨細(xì)胞行使骨吸收的功能,兩者協(xié)同作用在骨骼的發(fā)育和形成過程中發(fā)揮重要作用)有很高的毒性作用,而3微米的銀粒子則毒性很低,發(fā)揮抗菌效果的銀離子濃度要比毒性濃度高2-4倍。這可能是由于銀顆粒體積越小,表面積越大,釋放的銀離子越多所致。這種毒性將會(huì)影響植入體的生物兼容性。

市場上我們還能看到口服用的膠體銀產(chǎn)品。美國國立衛(wèi)生研究院指出:動(dòng)物研究表明銀可以在體內(nèi)蓄積。膠體銀在人體內(nèi)的蓄積可以導(dǎo)致銀質(zhì)沉著病。該病能導(dǎo)致皮膚,其他器官,深部組織,指甲和牙齦變成藍(lán)灰色。食用膠體銀的另一個(gè)副作用是可能會(huì)有神經(jīng)毒性(如癲癇),腎臟損害,胃損害,頭痛,乏力和皮膚刺激。美國國立衛(wèi)生研究院指出有關(guān)膠體銀的諸多好處,并沒有科學(xué)依據(jù)。在1999年美國FDA就發(fā)表公告稱沒有含膠體銀的產(chǎn)品被認(rèn)為是安全和有效的。

納米銀產(chǎn)品的使用也會(huì)對環(huán)境造成潛在的危害。如納米銀洗衣機(jī)聲稱可以有效殺菌。但這也會(huì)同時(shí)殺死正常菌。德國的地球之友環(huán)保組織(BUND)指出過渡使用納米銀會(huì)導(dǎo)致納米銀排放到污水處理系統(tǒng)中,并且嚴(yán)重破壞污水的生物凈化系統(tǒng)。美國環(huán)保署認(rèn)為銀作為殺菌劑對土壤有機(jī)物和水系有破壞作用。納米銀會(huì)殺死土壤和水中的正常細(xì)菌,這會(huì)破壞土壤和水循環(huán)的生態(tài)平衡。因此在瑞典不允許生產(chǎn)企業(yè)推廣納米銀洗衣機(jī)。

無限制的使用殺蟲劑會(huì)導(dǎo)致抗藥性的出現(xiàn),炎癥出現(xiàn)以及人體正常菌群的失調(diào)。使用含有納米銀的化妝品和衛(wèi)生用品可以使納米銀顆粒通過皮膚,粘膜,肺。消化道進(jìn)入人體。由于對這些現(xiàn)象可能導(dǎo)致的后果缺乏有力的證據(jù),因此無法評估其風(fēng)險(xiǎn)。而且也無法知道人皮膚正常的菌群會(huì)受到怎樣的影響。

與食物接觸的材料也逐漸在使用納米銀材料,如存儲(chǔ)袋,冰箱涂層等,而納米銀有可能滲入到食品中,但對其可能造成的危害相關(guān)數(shù)據(jù)并不充分。同樣也沒有可靠的數(shù)據(jù)來分析納米銀產(chǎn)品的數(shù)量和環(huán)境之間的關(guān)系。銀是被認(rèn)為有毒的金屬,可以在人體內(nèi)累積,主要損害胃和肝臟,同時(shí)也具有神經(jīng)毒性。世界衛(wèi)生組織聲明銀是有毒物質(zhì)。

納米技術(shù)在醫(yī)學(xué),能源,電子,材料以及其他領(lǐng)域被寄予了極大的希望來獲得新的突破。由于納米材料所擁有的與大尺度材料不同的特性,納米技術(shù)顯示出的獨(dú)特優(yōu)勢不可否認(rèn)。在納米材料因其特性而顯示其優(yōu)點(diǎn)的同時(shí),也隱藏著因這種特性而帶來的對健康和環(huán)境的潛在危害。

但任何一項(xiàng)新的技術(shù)在發(fā)揮巨大優(yōu)勢的同時(shí),必然伴隨著潛在的危險(xiǎn),這不是納米科技才都有的。通常像電,日常清潔用品,汽油以及醫(yī)學(xué)上的X-射線等技術(shù)一樣也存在同樣的問題,但并不妨礙我們對其深入的研究和合理的利用。對一項(xiàng)技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)了解的越多,就越有足夠的信息讓我去成功的利用這項(xiàng)技術(shù),并充分認(rèn)識到他的益處。


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