더 건강하고 더 안전한 Nanomaterials에 SNNI의 사전 대비형 접근 방식

오러곤 Nanosciencea 및 Microtechnologies 학회에 로버트a,b Tanguay 제임스 E. Hutchisona,c Scott F. Sweeney, 교수, a,b
a
교수 및 Bettye L.S. Maddux Safer 박사 Nanomaterials 및 Nanomanufacturing 이니셔티브

b화학, 재료 과학 학회, 오러곤의 대학의 부
c환경과 분자 독물학, 오러곤 주립 대학
대응 저자: bmaddux@uoregon.edu

다음 5 년에서는, nanoenabled 제품을 위한 시장은 조 달러를 꼭대기에 오를 것으로 예상됩니다. Nanomaterials는 저희가 이용하고 증가한 효율성을 가진 에너지를 저장하고, 진단하고 병을 취급하고 우리가 글로벌 사회로 직면하는 중요한 난관의 많은 것에 응답을 저희에게 제공하는 것을 허용할 수 있습니다. 아직까지, nanoscience가 투발할 수 있는 많은 약속에도 불구하고, 그들의 구조물/속성을 통제하는 이 물자의 우리의 이해 및 방법은 얇게 남아 있습니다1.

분명한 (규모, 모양, 구성) nanomaterials를 종합하고, 그들의 지상 화학을 적합하게 맞추고 불순을 제거하는 우리의 기능은2 문제점인 것을 계속합니다. 이 물자의 모든 특성은 유효하더라도 수시로 도전적이지 않더라도 우리가 필요로 하는 공구가 남아 있습니다3. 분명한 물자에 접근의 부족은 정확하게 그들의 속성을 평가하는 우리의 기능을 혼동했습니다, 따라서 질문은 발생합니다: 우리가 우리의 물자를 순화하지 않았기 때문에 그 흥미로운 전자 속성은 양 금고의 결과 또는입니까? 추가적으로, 각종 nanomaterials의 독성에 간행물의 성장수에도 불구하고, 특성 데이터 없는, 물자의 근본적인 유형 자산과 nanomaterials의 건강 충격, 독성 및 안전을 상관하는 것은 어렵습니다.

이들에게 중요한 도전을 주어, 중요한 연구 분야는 nanomaterials의 안전 그리고 유용성을 둘 다 증가하는 능률적인 nanomanufacturing 접근의 발달입니다. nanoscience와 녹색 화학의 원리를 합병하는 것은 이 어려운 문제를 충족시키고 유지할 수 있는 나노 과학의 책임있는 발달을 허용하는 중요한 접근입니다.

2005년에 발견된 Nanomanufacturing 더 안전한 Nanomaterials 및 이니셔티브 (SNNI)는 녹색 화학 및 nanoscience의 합병에서, 녹색과 더 안전한 nanomaterials에 지도하는 능률적인 nanomanufacturing 프로세스 개발의 목표를 가진 전에 십년간 증가했습니다. SNNI는 오러곤 Nanoscience 사이 공동체정신을 나타내고 Microtechnologies는 30명 (ONAMI) 최고 연구원 (화학자, 생물학자, 물자 과학자, 물리학자 및 엔지니어) 이상 공군 연구소 설립하고, nanoscience가 유지할 수 있고는, 책임있는 형식에서 성숙한다는 것을 확인하기 위하여 소집합니다.

SNNI 연구원은 오러곤의 오러곤 주립 대학, 대학, 포틀란드 주립 대학 및 평화로운 북서 국립 연구소에 ONAMI를 통해 공유하 사용자 기능 그리고 실험실의 광대한 소집에 접근이 있습니다. 이 기능은 이니셔티브 목표를 달성하는 것을 산업과 학문적인 SNNI 연구원 허용하는 향상된 측정과 제작 서비스를 제공합니다.

SNNI 안에서 개척된 다수 접근은 저희에게 nanomaterials의 건강과 안전 연루의 더 중대한 이해를 제안하는 것을 시작되고 있습니다. 1개의 보기는 오러곤의 대학에 화학자와 그들의 생물학 충격의 상세한 수사를 가진 정밀도 nanoparticle 종합을 소집하는 오러곤 주립 대학에 생물학자 사이 이분야 협력입니다.

오러곤의 대학에 Hutchison 단에 있는 연구원은 잘 성격을 나타낸, functionalized nanoparticles의 다양한 도서관의 종합을 위한 녹색 접근을 개발했습니다. 녹색 화학의 원리를 채택해서, 중요하게 수확량을 증가시킬 수 있고, ligand 교환 방법을 사용하여, nanoparticles의 코어 직경에 완전통제를 주장하고 지상 functionalization를 맞춥니다. nanoparticles의 순수성이 diafiltration를 사용하여 조정될 수 있다는 것을 보이는 Hutchison 단 추가2. 이들의 조합을 통해, 코어 직경, 지상 화학의 효력 접근하고 금 nanoparticles의 독물학 속성에 순수성은 포괄적인 형식에서 공부될 수 있습니다.

오러곤 주립 대학에 SNNI 연구원은 급속한 처리량, 미발달 zebrafish를 사용하여 척추가 있는 발달에 대한 nanomaterials의 효력 묘사를 위한 생체 조건 시스템을 개발했습니다. 미발달 zebrafish는 그들의 급속한 발달, 큰 견본 크기에 그리고 더 높은 등뼈동물을 가진 그들의 분자의 때문에, 이상적인 플래트홈 셀 방식과 생리적인 상동 때문에 접근입니다.

이 절묘하게 과민한 플래트홈은 행동, 형태학상의, 셀 방식과 유전 수준에 nanomaterial 상호 작용과 유래 반응의 평가를 허용합니다. 이 시스템을 사용하여, 우리는 코어 크기, 지상 functionalization 및 순수성이 nanoparticles의 생물학 반응을 좌우했다는 것을 것을을 발견했습니다4. 비용이 부과된 맨 위 단과 가진 Functionalized nanoparticles는 중립 ligands에 그들 보다는 더 불리한 반응을 가져왔습니다. 규모와 표면 화학 이외에, 증가시킨 불순물 정도가 생물학 반응을 착탄했다는 것을 것을 또한 발견되었습니다.

이 데이터가 독자적으로 흥미롭 동안, 제공하는 기능은 더욱 더 입니다. 우리가 규모, 화학 및 독성 사이 이 복잡한 관계를 수립해 좋기 때문에, 우리는 이 물자의 잠재 위험을 극소화하고 있는 동안, nanoparticles를 위한 디자인 우리가 흥미로운 전자를 이용하고 이 nanoparticles가 제공하는 광학적 성질 확인하기 위하여 규칙을 개발하는 것을 시작해서 좋습니다1. 흥분해서 이 접근이 nanomaterials의 실제로 아무 종류나에 적용될 수 있다 는 사실은 입니다, 우리는 금속 nanoparticles, 금속 산화물 nanoparticles 뿐 아니라 fullerenes의 그밖 모형을 공부할 수 있고.

혁신적을 채택해서, 이분야와 협조적인 접근은 잠재적인 건강 및 환경 위험을 극소화하고 있는 동안 나노 과학의 약속 실현을 위해 중요할 것입니다. nanomaterials가 높은 복잡한 경향이 있는 동안, 이 복합성 제안 굉장하게 조정 가능한 속성. nanoscale 특성에 혁신적인 접근을 이용하고 독성 데이터와 이것을 상관해서, 우리는 강력한 구조물 활동 관계를 발전시켜서 좋 nanomaterials는 규칙을 디자인합니다. 이 규칙으로, 우리는 nanoenabled 미래 동안 책임있는 형식에 있는 nanomaterials의 약속을 이용하는 시작해서 좋습니다.


참고

1. Hutchison, J.E. (2008년) 녹색 Nanoscience: 나노 과학, ACS Nano 2, 395-402의 진행 응용 그리고 감소시키기 연루에 사전 대비형 접근 방식.
2. Sweeney, S.F., Woehrle, G.H., 및 Diafiltration, 미국 화학제품 사회 128, 3190-3197의 전표를 통해 금 Nanoparticles의 Hutchison, J.E. (2006년) 급속한 정화 및 입도 분리.
3. Richman, E.K., 및 Hutchison, J.E. (2009년) Nanomaterial 특성 좁은 통로, ACS Nano 3, 2441-2446.
4. Harper, S., Usenko, C., Hutchison, J.E., Maddux, B.L.S., 및 Tanguay, R.L. (2008년) 생체 조건 biodistribution 및 독성은 노출의 nanomaterial 구성, 규모, 지상 functionalisation 및 경로, 실험적인 Nanoscience 3, 195 - 206의 전표에 의존합니다.

, 저작권 AZoNano.com Bettye L.S. Maddux 박사 (Nanomanufacturing 더 안전한 Nanomaterials 및 이니셔티브 (SNNI))

Date Added: Dec 20, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:23

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit