تبلیغات
«أللَّهُمَّ کُن لِوَلیِکَ ألحُجَّةِإبنِ الحَسَن صَلَواتُکَ عَلَیهِ وَعَلی آبَائِهِ فِی هَذِهِ السَّاعَة وَ فِی کُلِّ السَاعَة وَلِیَّاً وَ حَافِظَاًً وقَائِداً وَ نَاصِراً و دَلیلاً وَ عَیناً حَتّی تُسکِنَهُ أَرضَکَ طَوعاً وَ تُمَتِّعَهُ فیهَا طَویلاً » زیست شناسی زیستا - شمشیر 2 لبه نانوذرات آموزشی - خبری
زیست شناسی زیستا
منوی كاربری

این وبلاگ را صفحه خانگی خود كن !    ایمیل  به مدیر وبلاگ !    این وبلاگ را به لیست علاقه مندی های خود اضافه كنید !

پیغام مدیر : ورود شما را به وبلاگ زیست شناسی زیستا خوش آمد عرض میکنم امیدوارم مطالب این وبلاگ مورد استفاده شما قرار گیرد.

نظرسنجی
دوست دارید چه موضوعاتی به وب لاگ اضافه شود






صفحات وبلاگ
لینكدونی
لوگوی ما
چند خبر
لینكستان
        شمشیر 2 لبه نانوذرات کوتاه علمی ,

شمشیر 2 لبه نانوذرات

وقتی برای گشت و گذار به دل کوه ها و کوهپایه ها پناه می برید و از شیب تند جاده به سمت پایین حرکت می کنید، بوی نامطبوعی که از لنت ترمز خودروی شما خارج می شود، شما را هشیار می کند.
از فرزندتان می خواهید آن را تنفس نکند چون شنیده اید بسیار سمی است. اما فکر کرده اید چرا؟ فناوری های نوین همیشه مثل سکه دو رو دارند، طرفی از آنها که در جهت رفاه و بهره مندی انسان است و وجهی دیگر که به طور مستقیم با سلامت جسمی در تضاد است. چند سالی می شود که نانوتکنولوژی به عنوان یک کلید در حل بسیاری از مشکلات صنایع در قرن اخیر گره گشا بوده است و در بسیاری موارد به بشر خدمت می کند؛ اما نباید از روی دیگر این سکه غافل بود.
ذرات نانو در مواردی می توانند همچون غبار همان آزبست لنت ترمز عمل کنند و مثل یک ذره کاملا غیرطبیعی که بدون هدف در فضا رها شده است ، از جنبه های مختلف ، سلامت انسان را تهدید کنند. البته همچنان که علم نانو یک علم نو و جدید است ، عوارض جانبی آن هم چندان مشخص نیست ، اما دانشمندان تا حدی توانسته اند روابطی بین بعضی بیماری های تنفسی با ذرات نانو را به اثبات برسانند.


فناوری های نانو، در زمینه های گوناگونی همچون توسعه داروها، تصفیه آبها و زدودن انواع آلودگی های آب ، فناوری های ارتباطی و اطلاعاتی ، تولید مواد مستحکم تر و سبک تر دارای مزایای بالقوه هستند. امروزه بسیاری از شرکت های تجاری ، بر مبنای همین فناوری ها، نانوذرات را به شکل پودر، اسپری و پوشش تولید می کنند که کاربردهای زیادی در قسمت های مختلف اتومبیل ، راکت های تنیس ، عینک های آفتابی ضد خش ، پارچه های ضد لک ، پنجره های تمیز کن خودکار و صفحات خورشیدی دارد و تعداد این شرکت ها با سرعتی باور نکردنی رو به افزایش است.

نانو چه اندازه ای است؟

محدوده اندازه ذراتی که این چنین علاقه مندان را در صنعت به سوی خود جلب کرده است ، معمولا کمتر از 100 نانومتر است. برای این که تصوری از مقیاس داشته باشیم ، بد نیست به اندازه موی سر انسان که چیزی حدود 10هزار تا 50 هزار نانومتر است توجه کنیم. یک سلول قرمز خون ، قطری حدود 5 هزار نانومتر دارد و ابعاد یک ویروس بین 10 تا 100 نانومتر است. با کاهش اندازه ذرات ، نسبت تعداد اتم های سطحی به اتم های داخلی بیشتر می شود. بر فرض درصد اتم های سطحی یک ذره با اندازه 30 نانومتر 5 درصد است ، در حالی که این نسبت برای یک ذره با اندازه 3نانومتر 50 است.
این طوری است که نانوذرات در مقایسه با ذرات بزرگتر نسبت سطح به وزن بسیار بیشتری دارند و با کاهش اندازه ذرات به یک دهم نانومتر یا کمتر، اثرات کوانتومی دیده می شوند و این اثرات هم می توانند به مقدار زیادی ویژگی های نوری ، مغناطیسی و الکتریکی مواد را تحت الشعاع قرار دهند. با این ویژگی های جدید است که ساختار مواد در مقیاس نانو به ما امکان طراحی و ساخت مواد جدید با ویژگی های کاملا نویی را می دهد. با کم کردن اندازه و ثابت نگه داشتن نوع ماده ، ویژگی های اساسی از قبیل هدایت الکتریکی ، رنگ ، استحکام و نقطه ذوب ماده تغییر می کند.

نانو و تهدید محیط زیست

در حین فرآیندهای احتراق ، برای تولید انرژی یا در اتومبیل ها، فرآیندهای خوردگی مکانیکی یا فرآیندهای صنعتی معمول ، نانوذراتی به صورت ناخواسته تولید می شوند که تا حد زیادی محیط زیست و زندگی انسان را تحت تاثیر قرار می دهند.
به نظر می رسد با گسترش استفاده از این فناوری ها، اثرات افزایش بیش از حد تولید و استفاده از نانو مواد بر سلامت کارکنان و مصرف کننده ها، سلامت عمومی و محیط زیست ، بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.
از آنجا که فرآیند رشد و واکنش های شیمیایی کاتالیستی که در سطح اتفاق می افتند، یک مقدار مشخصی از ماده در مقیاس نانومتری ، بسیار فعال تر از همان مقدار ماده با ابعاد بزرگتر است ، این ویژگی ها ممکن است روی سلامت و محیط زیست اثرات منفی داشته و منجر به افزایش سمیت نانوذرات شوند.

ورود از راه تنفس

خطرات احتمالی نانوذراتی که در هوا پخش شده اند، یعنی آئروسل ها اهمیت بالایی دارند. این مساله به دلیل تحرک بالای آن و امکان جذب از طریق ریه که راحت ترین مسیر ورود به بدن است ، اهمیت پیدا می کند. اندازه ذرات نانو که به نسبت سایر موادی که به ریه وارد می شوند کوچک تر است ، این امکان را فراهم می کند که نشت این ذرات تا میزان بالایی روی دستگاه تنفسی ، راحت تر صورت گیرد.دستگاه تنفسی سه قسمت شامل مسیرهای هوایی بالایی ، ناحیه نایژه ها و ماکروفاژها دارد که امکان آلودگی آنها با مواد نانو را بررسی می کنیم.

وقتی ریه ها ملتهب می شوند

مسیرهای هوایی بالایی و نایژه ها به وسیله لایه موکوس حفاظت می شوند. ذرات بزرگتر از طریق نشستن روی دیواره مسیر هوایی ، از هوای ورودی به ریه ها جدا می شوند. حرکات مژه ای این قسمت ، خلط را به سمت گلو بالا برده و از آنجا یا در اثر سرفه خارج و یا با عمل بلع ، بلعیده می شوند. ذرات کوچکتر (کوچکتر از 2.5 میکرومتر) و نانوذرات ، ممکن است وارد کیسه های هوایی شوند که ناحیه مبادله گاز در ریه هستند و کوچک ترین اجزای ریه محسوب می شوند که در ارتباط با مویرگ ها قرار دارند.
به منظور دفع دی اکسیدکربن از مویرگ ها به کیسه های هوایی و جذب اکسیژن ، تمام غشاها و سلول ها در این قسمت ها نازک و آسیب پذیر هستند و هیچ گونه لایه حفاظتی ندارند. تنها مکانیسم حفاظتی در این قسمت ، ماکروفاژها هستند. این ماکروفاژها سلول های بزرگی هستند که اشیائ خارجی را بلعیده و از طریق جابه جا کردن آنها مثلا به سوی گره های لنفاوی آنها را از کیسه های هوایی خارج می کنند. نانو ذرات تا حد زیادی از این سیستم حفاظتی رها شده و می توانند وارد بافت های تنفسی شوند.
ذرات و الیاف باقی مانده می توانند با بافت های مخاطی ریوی بر هم کنش کرده و بافت های ریوی را دچار التهاب های شدید، زخم و حتی مرگ کنند. این وضعیت ریه ها در چند بیماری دیگر هم دیده می شود، از جمله در بیماری باکتریایی ذات الریه یا بیماری های صنعتی مهلکی همچون سیلیکوسیس یا آزبستوسیس مشاهده می شوند.

چه افرادی بیمار می شوند؟

از قدیم ، این دو بیماری بر اثر تنفس ذراتی مثل نانوذرات ایجاد می شده است که اثرات بسیار مهلکی بر سلامت دستگاه تنفسی دارند. سیلیکوسیس وقتی ایجاد می شود که گرد و غبار حاوی سیلیس برای مدت طولانی به درون ریه تنفس شود. سیلیس بلوری برای سطح بیرونی ریه سمی است. وقتی سیلیس بلوری در تماس با ریه قرار می گیرد، اثرات التهابی شدید به وجود می آیند، در تمام مدت این التهاب باعث می شود که بافت ریه به نحو برگشت ناپذیری آسیب دیده و ضخیم شود که این پدیده با عنوان فیبروسیس معروف است. سیلیس بلوری ، معمولا در ماسه سنگ گرانیت ، سنگ لوح ، زغال سنگ و ماسه سیلیسی خالص وجود دارد. به همین دلیل افرادی مثل کارگرانی که با ماسه کار می کنند و کارگران کارخانه های ذوب فلزات ، سفالگران و... در معرض این خطر قرار دارند. سیلیس بلوری از سوی سازمان بهداشت جهانی به عنوان یک ماده سرطان زا معرفی شده است.
الیاف پنبه نسوز هم ، طولی حدود چند میکرومتر دارند، که هرچند جز نانو مواد نیستند، جزو موادی که آلوده کننده دستگاه تنفسی و بیماری زا هستند، طبقه بندی می شوند. پنبه نسوز یک فیبر معدنی طبیعی است که در بیش از 3 هزار ماده ساختمانی و محصول تولیدی به کار می رود. این نوع الیاف تمایل دارند به الیاف بسیار ریزتر خرد شوند. به دلیل کوچک بودن ، این الیاف ممکن است بعد از پخش شدن در هوا برای مدت چند ساعت یا چند روز معلق باقی بمانند، الیاف پنبه نسوز در طبیعت پایدارند و هرگز تجزیه نمی شوند و حتی در مقابل مواد شیمیایی هم پایدارند و تبخیر نمی شوند. در آب هم غیرقابل حل هستند. این مواد باعث ایجاد سرطان ریه و مزوتلیوما که نوعی تومور خطرناک غشایی است و ریه را می پوشاند می شوند. آلودگی ذره ای هوا در مشاغل دیگری همچون تولید و فرآوری کربن سیاه و الیاف مصنوعی هم موجب ایجاد نگرانی در این زمینه می شود.

ذراتی که در شهرها معلق اند

با وجود این که میزان خالص آلودگی ذره ای هوای شهری ، با کم شدن نشر ذرات از صنایع و مراکز تولید انرژی کاهش یافته است ، غلظت ذرات فوق ریز ناشی از ترافیک ، افزایش پیدا کرده است. اگر دقت کرده باشید وقتی از شیبی با اتومبیل تان به سمت پایین حرکت می کنید، لنت های ترمز اتومبیل شما و سایرین ، بویی در هوا متصاعد می کند، که اغلب مردم از سمی بودن آن مطلع هستند، اما به طور معمول در ترافیک های سنگین شهری هم مقادیر بالایی از این مواد وارد هوا می شود که معمولا همه ما نسبت به آن بی توجهیم.
با توسعه روش های اندازه گیری ، آثار روشن تری از ذرات با اندازه کوچک تر مشاهده شده است. با این حال بسیاری از مطالعات کماکان ادامه دارند و خیلی کم به نتیجه رسیده اند. دانشمندان بر این عقیده اند که اثرات زیان آور آلودگی ذره ای هوا، به طور عمده به غلظت ذرات کوچک تر از 100 نانومتر ارتباط دارد و به غلظت جرمی ذرات بزرگتر چندان بستگی ندارد. به همین دلیل به نظر می رسد ترکیب اطلاعات به دست آمده از اپیدمی شناسی در محیطهای مختلف با داده های حاصل از مطالعات سم شناسی انجام گرفته بر روی حیوانات چندان هم دور از واقعیت نیست.

ذره ها بیماری زا هستند

بتازگی مطالعات اپیدمی شناسی ثابت کرده اند ارتباط مستقیمی بین افزایش مقطعی مواد ذره ای و افزایش بیماری و مرگ و میر ناشی از نارسایی های قلبی و عروقی وجود دارد. بیماران مسن تری که سابقه بیماری های قلبی یا تنفسی دارند و همین طور بیماران دیابتی ، در معرض خطر بیشتری قرار دارند. همچنین ثابت شده است که نشست ذرات در اندازه های نانو در کیسه های هوایی شش ها منجر به فعال شدن تولید سیتوکینینی به وسیله ماکروفاژها و سلول های کیسه های هوایی شده و التهاب سلول ها را به دنبال دارد.
نمونه های تصادفی از میان بزرگسالان سالم در معرض آلودگی ذره ای هوا، نشان داد که در پلاسمای خون این افراد میزان ویسکوزیته افزایش پیدا کرده است. اما با این وجود، هنوز هم به طور کامل مشخص نیست که این مسائل را می توان به نانوذرات تعمیم داد یا خیر و جنبه های دیگر آلودگی زای این ذرات تا چه طیفی گسترده اند. بررسی و مطالعات بیشتر در این زمینه بسیار ضروری به نظر می رسد.
منبع :
نوشته شده توسط عباس طالبی ساعت 11:01 ق.ظ در روز : شنبه 15 دی 1386

ویرایش شده در - و ساعت -

لینك ثابت | نظرات ()


مطالب پیشین