Pandeemia ajal kasutati laialdaselt nanoosakesed on kasutatud diagnostikas, isikukaitsevahendites, haiguste ennetamisel ja ravis. Nanopartiklite kasutamine biomeditsiinis eeldatavasti suureneb veelgi tänu soovile inimeste tervise reaalajas jälgimiseks sujuva inimese ja masina interaktsiooni kaudu.
Kõige kiiremini levivad nanoosakesed, mis võivad tulevikus elu valitseda, on grafeenist saadud tooted. Uudsel kahemõõtmelisel materjalil grafeenil on eelised mehaaniliste, termiliste ja elektriliste omaduste osas ning seda kasutatakse kantavates andurites ja implanteeritavates seadmetes, samas kui oksüdeeritud grafeenioksiidi uurimis- ja arendustegevust kasutatakse vähiravis, ravimite manustamisel, vaktsiinide väljatöötamisel, ülimadala kontsentratsiooniga diagnostikas, mikroobse saastumise likvideerimisel ja rakkude pildistamisel.
Siiani on grafeenist saadud tooteid käsitlev teaduskirjandus keskendunud peamiselt positiivsetele aspektidele. Pandeemia ajal sai grafeenoksiid tuntuks kui ohtlik nanoosake, mis võib esineda ... näomaskid ja katsed. Samal ajal seavad teadlased kahtluse alla grafeenist saadud toodete võimaliku laastava mõju inimeste tervisele ja keskkonnale. Grafeenist saadud toodete ümber käiv hüpe on viinud toote turuletoomise kiirendatud protsessini, samas kui usaldusväärsed ja reprodutseeritavad andmed tsütotoksilised ja genotoksilised toimed on endiselt puudu.
Grafeen piiramatu
2010. aastal said kaks Manchesteri Ülikooli teadlast, Andre Geim ja Konstantin Novoselov, Nobeli füüsikapreemia pliiatsites leiduvast grafiidist pärineva süsinikuaatomi kihi isoleerimise eest, kasutades selleks teipi. See hämmastav materjal on inimkonnale teadaolevalt kergeim ja õhem mitmekülgne aine. See on läbipaistev, juhtiv ja selektiivselt läbilaskev.
C-aatomid on tihedalt seotud kärgstruktuurilises (kuusnurkses) võres. Grafeeni omaduste põhjal kasutatakse seda materjali paljudes valdkondades alates elektroonikast kuni biomeditsiinini. 2013. aastal käivitas Euroopa Komisjon tulevaste ja kujunemisjärgus tehnoloogiate projekti. Grafeeni lipulaev, mille eelarve on kümme aastat ja milles osaleb 170 akadeemikut ja tööstuspartnerit 22 riigist ning millele kuulub nüüd palju väljatöötamisel olevaid grafeenitooteid.
Siiski on endiselt väljakutseks suures mahus ja kvaliteetse grafeeni (puhas, homogeenne ja steriilne) tootmine taskukohase hinnaga, et rakendada grafeenist saadud toodete võimalusi igapäevaelus, nagu ka rakuliste ja bioloogiliste süsteemide standardiseerimise ja valideerimise parandamine, et testida grafeeni erinevaid vorme selle toksilisuse osas.
ELi grafeeni lipulaevprojekt tunnistab, et grafeeni on endiselt lünki riskidega seotud teadmiste täiendamiseks. Eeldatakse, et grafeeni rakendusala saavutab küpsuse ajavahemikul 2025–2030. EL-is toodetud nanomaterjalid peavad tööstuslikuks tootmiseks ja turustamiseks loa saamiseks vastama REACH-määrustele.
Inimese ja masina interaktsiooni portaal
Paljud poliitikud ja rahvatervise eksperdid propageerivad tehnoloogia kasutuselevõttu tervishoius kui peamist vahendit haiguste ennetamiseks, diagnoosimiseks ja raviks. Lisaks arvatakse, et see on kasulik kulude vähendamiseks ja tervishoiutöötajate puuduse leevendamiseks.
Poliitika nihkuks haigustele keskendumisest ennetamisele, mis on viinud ideeni Hea tervisepass mis võiks olla seotud ID-kaardi ja vaktsineerimispassiga. Sel viisil saab iga inimene juhiseid, millal ja kuidas tegutseda haiguste ennetamiseks ja hea tervise säilitamiseks isegi teistesse riikidesse reisides.
A grafeenipõhine anduriplatvorm mitteinvasiivsete ja invasiivsete rakendustega, sealhulgas kantavate anduritega biofüüsikaliste, biokeemiliste ja keskkonnasignaalide jälgimiseks ning närvi-, südame-veresoonkonna, seede- ja liikumissüsteemi jaoks mõeldud implanteeritavate seadmetega, ennustatakse tehisintellekti rakendamisel tohutut väärtust.
Grafeeni lipulaevaprojektis töötatakse välja mitmesuguseid grafeenil põhinevaid nahaplaastri andureid, et anda inimestele pidevalt võimalus jälgida ja ennetavalt teha turvalisemaid valikuid. Esimene invasiivne närviliides ajus, millel on võime tõlgendada ajusignaale enneolematu täpsusega, pakkudes iga patsiendi kliinilisele seisundile kohandatud terapeutilist vastust, peaks peagi kliinilistesse uuringutesse minema. Innovatsioon on seotud 1,3 miljardi euro suuruse ELi rahastamisprogrammiga Inimese aju projekt et edendada neuroteaduste andmetöötluse ja ajuga seotud meditsiini valdkonda, oodates rohkemate käitumist mõjutavate implanteeritavate seadmete väljatöötamist.
Grafeenoksiid ja inimkeha
Grafeenoksiid võib tahtmatult organismi sattuda sissehingamise, nahakaudse kokkupuute ja allaneelamise kaudu, kuna see võib paljudes lahustites dispergeeruda. Toksiline toime GO omadused sõltuvad mitmest muutujast, sealhulgas manustamisviisist, mis mõjutab jaotumist organismis, annusest, sünteesimeetodist, tootmisprotsessist pärit lisanditest ning selle suurusest ja füüsikalis-keemilistest omadustest, näiteks oksüdatsiooniastmest.
GO-l on inimkehas kõrge valkude, mineraalide ja antikehade adsorptsioonivõime, mis muudab GO struktuuri ja vormi biokoronaks, mis suudab suhelda teiste biomolekulide ja füsioloogiliste protsessidega. Biosobivuse erinevuse põhjuseks on pakutud valkude pinnale moodustunud koroona erinev koostis, mis määrab nende rakkude interaktsiooni ja põletikuvastase toime.
Paljud vastuolulised tulemused alates toksilisuse puudumisest kuni võimaliku pikaajalise tõsise kahjustuseni, mis sõltuvad füüsikalis-keemilistest omadustest ja valitud katsetingimustest, nõuavad paremat arusaamist selle toksikokineetikast ja mehhanismidest, mis on seotud ägeda ja pikaajalise kokkupuutega.
Samuti võib selle käitumine bioloogiliste barjääride, näiteks naha, hematoentsefaalbarjääri ja platsenta barjääri suhtes varieeruda. GO intra- ja ekstratsellulaarset lagundamist korraldavad peamiselt makrofaagid (immuunrakud) erinevates organites. Kopsud, süda, maks, põrn ja sooled on organid, kus GO-d leidub. Selles kontekstis on oluline mõista võimalikke riske, mis tulenevad bioloogilisest püsivusest organismis ning rakumembraani terviklikkuse, ainevahetusprotsesside ja organismide morfoloogia mõjutamisest. GO tootmise viis on võtmetähtsusega bioloogilistele süsteemidele, biojaotusele ja eritumisele inimkehas avalduva potentsiaalse mõju seisukohast.
Grafeenoksiid ja keskkond
Sõltumata grafeeni vormidest a suur hulk uuringuid on näidanud, et grafeen mõjutab in vivo laia valikut elusorganisme, sealhulgas prokarüoote, baktereid, viiruseid, taimi, mikro- ja makroselgrootuid, imetajaid, inimrakke ja terveid loomi. Suur osa olemasolevast kirjandusest näitab, et grafeenipõhised nanomaterjalid on tsütotoksilised.
Kuigi nende tsütotoksilisuse mehhanismi pole veel kindlaks tehtud, on oksüdatiivne stress, rakkude penetratsioon ja põletik olnud grafeenipõhiste nanomaterjalide toksilisuse kõige laiemalt tunnustatud mehhanismid veeorganismidele. Kahjuks on endiselt tohutu infolünk mõju kohta elundite talitlusele, ainevahetusele ja käitumisele.
Üks tervis
Nüüd, kui pandeemia on lõppenud, püüdleme selle poole, et Üks tervis on muutunud prioriteediks, keskendudes seirele, vaktsiinidele ja ravimite väljatöötamisele uue tehnoloogia abil. Eksperdid ja poliitikud suhtuvad aga tohutusse kasvu kõhklevalt. bioloogiline oht grafeenist saadud toodetega, mis on viimase kahe aasta jooksul pandeemia ajal keskkonda sattunud.
Kuna GO-d saab ohtlikest jäätmetest õhu ja vee kaudu kergesti edasi kanda, on GO-reostuse võimalik negatiivne mõju kõigile elusolenditele teadmata ja seda ei saa välistada. GO võimendavat mõju bisfenool A endokriinseid häireid põhjustavale toimele on täheldatud järgmistes uuringutes: täiskasvanud meessoost sebrakala. GO teravad servad, mis võivad tungida läbi rakumembraanide, võivad hõlbustada mikroplasti ja muude tundmatute ainete tungimist organismidesse.
Uued haigused võivad tekkida, häirides ülemaailmset habrast tasakaalustatud ökosüsteemi, mis on tervise ja kogu elu jaoks Maal vajalik. See rahvatervise risk kasvab iga päevaga alatoitluse järsu suurenemise tõttu, mis on tingitud... lukustused õõnestav hästi toimiv immuunsüsteem ja võime lagundada või detoksifitseerida grafeenist saadud tooteid.
Tõenduspõhine uuring ja eetilised otsused peab olema valdav intellektuaalselt kiirendatud päritolustaatusega toodete tootmise ja levitamise ees. Prioriteediks peaks olema parem keskendumine piisava ja hea toitumise kättesaadavuse parandamisele, ebapiisavalt testitud toodete turuletoomise vältimisele ja usalduse taastamisele rahvatervise vastu.
Liituge vestlusega:
Avaldatud all Creative Commons Attribution 4.0 rahvusvaheline litsents
Kordustrükkide puhul palun muutke kanooniline link tagasi algsele. Brownstone'i instituut Artikkel ja autor.
