Hai nhóm nhà khoa học độc lập ở Mỹ đã công bố các kết quả nghiên cứu mới chỉ ra rằng các hạt nano sắt (Fe) và các ống nano ngắn có thể gây ra những rủi ro cho sức khỏe của con người và động vật.
Nhóm nghiên cứu đầu tiên đứng đầu là Sungho Jin (Đại học California, San Diego) đã phát hiện ra rằng các hạt nano có chứa sắt có thể gây độc tính cho các tế bào thần kinh. Nhóm thứ hai đứng đầu là Matthew Becker cùng các cộng sự ở Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia (NIST, Mỹ) đã phát hiện ra các ống nano đơn vách ngắn hơn 200 nm có thể dễ dàng chui vào các tế bào phổi.
Trong thời gian gần đây, các hạt nano có chứa sắt (hạt Fe, Fe3O4...) đã được nghiên cứu mạnh mẽ cho ứng dụng trong các công nghệ y sinh như dẫn thuốc, chọn lọc tế bào, điều trị ung thư, cộng hưởng từ và nhiều ứng dụng khác... Các hạt nano ôxit sắt (Fe3O4) là một ứng cử viên quan trọng cho ứng dụng dẫn thuốc và diệt các tế bào, các u ác tính. Do sắt là một thành phần căn bản trong tế bào động vật có vú (ví dụ Fe trong tế bào hồng cầu) nên người ta vẫn cho rằng các hạt nano có chứa Fe hoàn toàn vô hại cho sinh vật.
Tuy nhiên, mới đây, nhóm của Jin cùng các cộng sự ở Đại học California, San Diego đã quan sát thấy hiệu ứng độc xuất hiện trong các tế bào thần kinh được bao phủ bởi các hạt nano sắt. Khi được đặt vào các hạt nano, nhiều tế bào đã bị chết còn một số khác thì bị suy giảm khả năng sinh sản ra các neuron thần kinh - tế bào cực kỳ cần thiết cho việc truyền dẫn các tín hiệu thần kinh (xem hình 1). Phát hiện về độc tính này sẽ được công bố trên tạp chí Biomaterials, như một lời cảnh báo rằng loại vật liệu này không hoàn toàn vô hại như chúng ta vẫn nghĩ - Theo lời của Jin.
Hình 1. Hình chụp các tế bào thần kinh PC12 bị bao phủ bởi các hạt nano ôxit sắt (Kết quả của nhóm ở Đại học California, San Diego sẽ đăng trên Biomaterials)
Đồng thời với nghiên cứu này, nhóm của Becker (NIST) đã phát hiện ra rằng các tế bào phổi rất dễ dàng hấp thu các ống nanocarbon đơn tường có bao phủ các DNA khi mà kích thước của ống ngắn hơn 200 nm. Tùy thuộc vào nồng độ của vật liệu nano mà các tế bào có thể bị chết hoặc gây ra các hiệu ứng nhiễm độc khác nhau. Trái lại, các ống nano dài hơn 200 nm không thể chui vào tế bào (hình 2).
Hình 2. Kết quả của nhóm ở NIST đăng trên Advanced Materials: Các ống nanocarbon xuyên qua tế bào phổi người.
Từ lâu, chúng ta vẫn biết rằng các ống nanocarbon có cơ tính và tính dẫn điện tuyệt vời. Chúng có thể sử dụng cho rất nhiều ứng dụng trong công nghệ và công nghiệp nhưnng đặc tính tương thích sinh học của chúng đến nay chúng ta vẫn biết rất ít. "Kết quả của chúng tôi đã chứng tỏ rằng việc xuyên qua các tế bào phổi phụ thuộc vào chiều dài của ống nano" - Becker giải thích - "Đây sẽ là bước đầu tiên trong rất nhiều bước tiếp theo trong mục tiêu nghiên cứu làm hạn chế các tác hại đến sức khỏe của các ống nano". Các kết quả của nhóm ở NIST vừa được công bố trên tạp chí Advanced Materials.
Liệu các hạt nano Fe3O4 này có hoàn toàn vô hại với sức khỏe con người?
Vạn lý Độc hành