Det Nationale Forskningscenter for Arbejdsmiljø - 08-05-2012
Nanomaterialers form har betydning for deres helbredsmæssige effekt
Stive og lange kulstofnanorør indleder den samme type skadelige proces i menneskelige celler som asbestfibre. Processen kan måske føre til kræft på samme måde som asbest. Det viser en undersøgelse af, hvordan forskellige kulstofnanomaterialer påvirker menneskelige celler. Andre af de undersøgte former af kulstofnanomaterialer giver ikke denne effekt. Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano.
Effekten af størrelse og form af kulstofnanomaterialer er undersøgt
Kulstofnanomaterialer fremstilles i mange forskellige varianter i industrien. Undersøgelser viser, at nogle af dem kan skade helbredet, hvis man bliver udsat for dem i arbejdsmiljøet. Finske og danske forskere har derfor undersøgt, om kulstofnanomaterialer med forskellig størrelse og form får bestemte celler (makrofager) i den menneskelige krop til at indlede en proces mod en betændelsestilstand, som i sidste ende måske kan føre til kræft.
Fire kulstofnanomaterialer er undersøgt
Effekten af følgende fire kulstofnanomaterialer og én type asbest er undersøgt:
- Korte, flervæggede kulstofnanorør på 1-10 μm
- Lange, sammenfiltrede, flervæggede kulstofnanorør på 10-50 μm
- Lange, nålelignende, flervæggede kulstofnanorør på ca. 13 μm
- Carbon black på gennemsnitligt 14 nm i diameter
- Asbestfibre på 4,6 μm
Lidt om de undersøgte materialer
Kulstofnanorør spås en meget stor fremtid som fibre i plastmaterialer på linje med glas i glasfiber. Fordelen ved kulstofnanorør er, at de er mange gange stærkere og lettere end glasfibre. Desuden kan kulstofnanorør anvendes i elektronik, elektrisk ledende garn eller ekstremt stærke tekstiler.
Carbon black anvendes i meget stor udstrækning fx som farvepigment i maling, tryksværte og toner til printere.
Asbest har været anvendt i meget stor udstrækning som varmeisoleringsmateriale og fibermateriale i beton. Det er nu forbudt at anvende asbest, da det kan give lungekræft, men der findes stadig asbest i bygninger og andre steder.
Lange, nålelignende kulstofnanorør er mest skadeligeResultaterne viser, at
- lange, nålelignende, flervæggede kulstofnanorør og asbest indleder samme type proces mod en betændelsestilstand
- korte eller lange, sammenfiltrede, flervæggede kulstofnanorør ikke udløser denne type proces
- lange, nålelignende, flervæggede kulstofnanorør udløser en større reaktion i cellerne end asbest.
Formen frem for materialet påvirker helbredet
Resultaterne tyder på, at det ikke er kulstofnanomaterialet i sig selv, der udløser betændelsesprocessen, men derimod materialets form. Det var de lange, nålelignende kulstofnanorør, der har samme egenskaber som asbest, som havde den mest markante virkninger af de undersøgte typer af kulstofnanomaterialer. Disse resultater giver nye oplysninger om, hvordan lange, nålelignende materialer kan forårsage sundhedsskadelige effekter. Måske kan de anvendes i forbindelse med fremtidige risikovurderinger af nanomaterialer.
Læs artiklen
Palomäki J, Välimäki E, Sund J, Vippola M, Clausen PA, Jensen KA, Savolainen K, Matikainen S & Alenius H. Long, needle-like carbon nanotubes and asbestos activate the NLRP3 inflammasome through a similar mechanism. ACS Nano 2011;5(9):6861-70.
Yderligere oplysninger
Seniorforsker Per Axel Clausen, NFA, tlf. 3916 5273, pac@arbejdsmiljoforskning.dk