改进纳米粒子的安全评估

透明防晒霜、防臭袜子和抗菌膏药中的纳米粒子有多安全?尽管微生物存在于所有生物体中，但评估纳米材料安全性的工具仍然几乎没有将它们考虑在内。BregjeBrinkmann在博士期间探索了这些微生物的作用。研究。

越来越多的产品含有纳米颗粒：1-100纳米范围内的非常小的颗粒。虽然它们无法用人眼看到，但它们可以产生很大的影响。“纳米材料在比你想象的更多的产品中使用，”Brinkmann说。“例如，为了保持运动材料或袜子无味，他们将银纳米粒子加入纺织品中。但即使是一些防晒霜也含有纳米粒子。这确保面霜吸收紫外线但同时保持透明。人们喜欢这样，因为这意味着你不要在你的皮肤上看到奶油。”

在生物医学领域，他们还使用纳米材料将药物更精确地输送到正确的(癌细胞)细胞或组织中。因此，这些药物的副作用较少。在农业领域，人们正在尝试使用纳米粒子更精确地向农作物输送化肥等化学物质。因此，最终进入环境的这些物质可能会减少。”

测试可以做得更真实

纳米材料的应用是无穷无尽的，但它们是否也安全呢?为了评估这一点，有一些工具和协议可以帮助评估纳米粒子是否对人类或环境有毒。然而，布林克曼说，他们测试纳米粒子的条件并不总是完全符合现实。“风险评估者很少考虑微生物。然而，这些微生物存在于地球上所有生物的所有组织中。例如，我们的皮肤、肠道和肺部充满了它们，植物和动物也是如此。”

为了弄清楚我们是否需要更多地考虑微生物，布林克曼走进了实验室。“我们通过比较带有微生物的斑马鱼幼虫与没有微生物的不育幼虫来测试银和二氧化钛纳米粒子的效果。”她让两组人都接触到相同浓度的纳米粒子。在每个浓度下，Brinkmann比较了带有微生物的幼虫与没有微生物的幼虫对它们的反应。“那么问题是微生物是否具有保护作用或负面作用。”

测试表明，对于某些纳米粒子，确实存在差异。“与微生物幼虫相比，不育幼虫在银纳米粒子浓度较低的情况下死亡。因此在这种情况下，生物体上的微生物对纳米粒子的毒性具有保护作用。”

布林克曼很好奇这种保护作用背后的机制。“斑马鱼有所谓的‘toll样受体’来识别微生物。当部分微生物与这些受体接触时，它会刺激斑马鱼细胞产生抗炎反应。银颗粒的作用恰恰相反。这些实际上会导致细胞中的炎症反应。我们假设斑马鱼对微生物的反应因此补偿了斑马鱼对银颗粒的反应。”

包括人类在内的许多其他生物体也以同样的方式识别微生物。“因此，我们预计微生物也可以保护其他生物免受此类纳米颗粒的炎症影响。”此外，这项研究还提供了更好地评估暴露于纳米粒子的慢性影响的工具。“例如，当保护性微生物因纳米颗粒而随时间死亡时会发生什么?”

根据这项研究的结果，研究人员可以帮助改进工具和协议来评估纳米材料的安全性。“这很重要。不仅因为纳米粒子被纳入越来越多的产品中，而且因为新材料不断出现在市场上。我们无法逐一测试所有这些新材料，因此拥有正确的模型很重要我们可以用它来评估人类和环境的安全性。”

在她的研究期间，布林克曼与来自不同研究领域的科学家合作。“其中有物理建模师、分子生物学家、化学家和生物物理学家。我们在各个领域的交流非常鼓舞人心。”因此，对纳米粒子的研究不会因为她而停止。“我将继续在环境科学研究所(CML)担任博士后。我想继续研究有关纳米粒子安全和开发的问题。”