Je leest:

Nanodeeltjes snuiven? Alleen de allerkleinsten

Nanodeeltjes snuiven? Alleen de allerkleinsten

Auteur:

De grootte van nanodeeltjes blijkt te bepalen of ze gemakkelijk in de longen blijven zitten, of worden afgevoerd. Hoe kleiner het deeltje, hoe gemakkelijker dat gaat. Nuttige informatie voor onderzoek naar nano-medicijnen en risico’s, publiceerden onderzoekers in Nature Biotechnology.

‘Is nanotechnologie het nieuwe asbest?’ De vraag komt veel langs tijdens nanodebatten en de wetenschap is druk doende om de risico’s van nanodeeltjes in kaart te brengen. Zo plaatste de VWA onlangs vraagtekens bij de nano-antiklonterdeeltjes in soepen, lijken nanozilverdeeltjes in kleding schadelijk voor het milieu of toch weer niet. Van nanobuisjes is wel door ten minste één onderzoeksgroep aangetoond dat ze kankerverwekkend kúnnen zijn: alleen buisjes tussen de 30 micrometer en de 500 micrometer lang zorgen voor ontstekingseffecten in de longen van ratten. Bij inademen dan. ‘Maar hoe zit het eigenlijk met andere vormen nanodeeltjes als je ze inhaleert?’ Vroegen wetenschappers van de Amerikaanse universiteit MIT zich af. Ze publiceerden de resultaten dit weekend in Nature Biotechnology. Ook hier blijkt vooral de grootte van de deeltjes een rol te spelen: hoe kleiner, hoe gemakkelijker de rattenlichamen ze konden opruimen.

Het experiment

Om uit te vissen welke factoren belangrijk waren voor de afvoer van nanodeeltjes uit longen, maakten de onderzoekers een heel scala aan verschillende nanodeeltjes. Ze varieerden de samenstelling (organisch of anorganisch) en de grootte (van 5 tot 320 nanometer doorsnede). De deeltjes werden bekleed met een polaire, positief geladen, negatief geladen, apolaire of zwitterion coating.

Medium

Hier zie je de gebruikte nanodeeltjes. van links naar rechts en van boven naar beneden: 5, 9, 16, 23, 52, 110, 130 en 320 nanometer. Maar zo groot zijn ze niet in de rat: op de buitenkant van de nanodeeltjes plakken allerlei eiwitten die in het longslijmvlies voorkomen, waardoor de ‘functionele’ doorsnede wat hoger uitvalt.

Ook kregen de deeltjes een fluorescent vlaggetje, zodat ze met behulp van een gevoelig imaging systeem in het lichaam van de rat gevolgd kunnen worden. De ratten kregen vervolgens een soort slangetje in hun keel om de nanodeeltjes in de longen te krijgen en tegelijkertijd te voorkomen dat ze de deeltjes op aten. Tot een uur na toediening keken de wetenschappers waar de deeltjes precies terecht kwamen.

Toen bleek, dat daarbij vooral de grootte een duidelijke rol speelt. Ongeacht de lading of deeltjessoort bleven alle deeltjes met een functionele doorsnede groter dan 38 nanometer in het longslijmvlies achter.

Small
Zo zien longblaasjes eruit door een elektronenmicroscoop. Hier blijven de nanodeeltjes achter, of worden juist door het longslijmvlies afgevoerd.
Welcome images

Van de kleinere deeltjes bleven de positief geladen varianten ook in de longen achter, terwijl de andere soorten gewoon naar de lympheknopen getransporteerd werden. De allerkleinste deeltjes (5 nanometer) werden extreem snel afgevoerd: na een uur was de helft al via de nieren en urine uitgescheiden.

De deeltjes die via de natuurlijke wegen worden afgevoerd zullen weinig kwaad kunnen tijdens hun korte tijd in het rattenlichaam. Maar de deeltjes die in de longen blijven zitten misschien wel. De kans is groot dat ook die worden afgevoerd, maar dat dit langer dan een uur duurt en dus niet naar voren kwam uit dit onderzoek. Mochten ze toch blijven zitten, dan is er wel degelijk een gezondheidsrisico aanwezig.

Risico?

Deeltjes (nano of groter, dat maakt even niet uit) die de longen niet zelf opruimen, kunnen daar ontstekingsreacties veroorzaken of een gemakkelijke nestplaats vormen voor bacteriën. Inderdaad, net als de asbestdeeltjes dat kunnen doen. Voor we weten of deze deeltjes eenzelfde werking hebben, is het zinnig nog wat langer naar de effecten van de deeltjes in de ratten te kijken. De onderzoekers erkennen dat zelf ook. In een interview met Chemistry World zegt hoofdonderzoeker John Frangioni: “Dit onderzoek is echt nog maar het begin. Het is nuttig voor bijvoorbeeld farmaceuten die hun werkzame stof via nanodeeltjes toe willen dienen. Die moeten dus deeltjes kleiner dan 38 nanometer gebruiken, als ze inhalatie medicijnen willen maken. Maar we hopen ook dat andere onderzoeksgroepen ons onderzoek als startpunt kunnen gebruiken om duidelijker naar de risico’s te kijken.”

Bron

‘Rapid translocation of nanoparticles from the lung airspaces to the body’ Nature Biotechnology

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 09 november 2010

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

LEES EN DRAAG BIJ AAN DE DISCUSSIE