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奈米材料對環境與人類健康可能的負面影響!

文�美國普渡大學航太博士 何建誠(筆名 HCC)

奈米科技可謂目前科技界的顯學,科學家無不絞盡心智進行各式奈米
材料的研發與應用,以造福人群。美國德州休士頓Rice大學研究人員
卻注意到此種新穎的、微小的材料對環境與人類健康可能帶來的影響
,特別是負面影響。

Rice大學的Wiesner以氟氯碳化物(CFCs)和DDT為例,說明這兩種物質
剛發明時,被視為科技應用上的奇蹟,科學家無不寄予厚望,然而最
終卻成為自然環境的最大殺手。因此Rice大學的研究人員開始思索奈
米材料是否會出現在人們不需要它的地方,比方說當研究人員做出可
溶於水的奈米級物質以運送藥物或其他的生物醫學應用時,這些微顆
粒也可能不受拘束的在地下水中活動。因此研究人員希望及早進行奈
米材料對環境與健康影響的研究,在奈米材料開始進入量產前,能即
時找出對應之策,讓奈米材料的應用更安全。

Rice研究中心正在進行相關的研究,研究人員認為大部分的奈米顆粒
或許都相當的惰性,然而不同種類的奈米顆粒其確實的毒性研究並未
進行,有些奈米顆粒可能會被證明有毒。為了了解奈米材料在環境中
的表現,Rice的研究人員將矽晶體、鐵粒子以及碳奈米管此些奈米材
料置於以實驗室模擬的微型自然環境中,監視其活動與反應。

其中一個試驗在檢驗此些奈米材料是否會透過水處理場的過濾材料;
其他的試驗則找出奈米材料是否會與其他常見的污染物例如殺蟲劑或
多氯聯苯混合,如果污染物被奈米材料吸附,新形成的顆粒會讓原來
的化學污染物活動性變得更強,可能造成更大的危害。有的研究在於
了解細菌是否會吞食奈米材料,以至於讓奈米顆粒進入自然界食物鏈
甚至侵入食物鏈的上層。

同時為了預知新的奈米材料如何在人體內作用,Rice的科學家將活的
細胞曝露在奈米物質下,以了解奈米材料與蛋白質如何互動,科學家
擔心當蛋白質依附在奈米材料的表面時,蛋白質的形狀與功能會改變


關於碳奈米管應用方面,研究人員還不清楚當人們吸入奈米管,或在
進行醫療處理時,身體組織接納了奈米管會造成什麼影響。在法國
Montpellier大學Bernier 教授的實驗室,免疫學家Silvana Fiorito
則已經開始進行不同的奈米管在老鼠細胞上的影響試驗,Fiorito
曾經發現1微米直徑的石墨顆粒會刺激細胞產生一氧化氮(nitric oxide),
不過Fiorito將碳奈米管加予細胞後,並未產生一氧化氮,
細胞接納奈米管而未發炎。

研究人員對碳奈米管的另一個隱憂則是奈米管外型類似石綿纖維,所
以可能會損害人的肺部。去年在Warsaw的一組研究人員進行了試驗,
以探討碳奈米管在肺臟組織內是否會像石綿纖維一樣的進行反應,於
April 15, 2001的Fullerene Science and Technology會議上,研究
結果指出將天竺鼠分別置於含有碳奈米管及不含碳奈米管的煙塵內,
四週之後,在比較組之間的肺功能檢查數據並無重大差異,解剖結果
也顯示動物身上的發炎反應並無顯著區別。基於上述初始實驗數據,
研究人員聲稱在含有碳奈米管的煙塵環境內工作,不太可能帶來任何
身體健康上的危險性。

美國前總統克林頓的科學顧問,目前於Rice大學的Neal Lane指出,
此刻對奈米科技所可能產生壞影響的顧慮大多為臆測的,不過當人們
在進行新科學與新科技時,是要謹慎的未雨綢繆,確保壞事不會發生。

原始論文
2001. An examination of the potential benefits and perils of
an emerging technology. Nanotechnology and Environment Workshop,
Rice University. Dec. 10-11. Houston. See
https://www.ruf.rice.edu/~Eeesi/Nano.htm.

Huczko, A., et al. 2001. Physiological testing of carbon
nanotubes: Are they asbestoslike? Fullerene Science and
Technology 9(No. 2):251-254.
本文作者:何建誠博士

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