Prüfen des Heiligen Grals von Nanotechnologie: Safe Mit Absicht

Dr. Sally Geklingel, Älterer Wissenschafts-Berater, Nationales Institut der Umwelterhaltungs-Wissenschaft, Nationale Institute der Gesundheit
Entsprechender Autor: stinkle@niehs.nih.gov

Ausgeführte Nanomaterials (ENM) stellen einen beträchtlichen Durchbruch in der materiellen Auslegung und in der Entwicklung dar. Die Quantumseigenschaften, die von ihrer Schuppe auftauchen, die genaue Architektur und die Technikattribute liefern beträchtliche Gelegenheit, Probleme in solchen verschiedenen Bereichen wie Medizin, Elektronik, Energie, Raumforschung, Wasseraufbereitung und Nahrungsmittelspeicher zu lösen. Zahlreiche Forschungsartikel haben die Empfindlichkeit des Verhältnisses der Schuppe, der Zelle, der Zusammensetzung und der auftauchenden Eigenschaften von Nanomaterials zu ihrem Verhalten in den biologischen Anlagen und in der Umgebung geprüft.

Dieses Verhältnis zwischen genauer Auslegung und Verhalten hat zu das Angebot geführt, dass Nanomaterials Mit Absicht ausgeführt werden können, um Sicher zu sein (SxD) d.h. konstruiert, um ihren Nutzen im Lösen von Problemen und in der Produktentwicklung bei der Aufstellung der minimalen Gefahr zu maximieren zur menschlichen Gesundheit und zur Umgebung. Während SxD ein extrem attraktives Konzept ist, ist möglicherweise es nützlich, die Annahmen, die ihm zugrunde liegen, sowie die Konsequenzen zu prüfen, die möglicherweise durch es erzeugt würden. Die Verfahrensprüfung ist notwendigerweise selektiv und beabsichtigt, zum Nachdenken anregend, nicht umfassend zu sein.

Erstens setzt SxD das Bestehen von crosscutting Gestaltungsprinzipien für ENM in den biologischen Anlagen voraus. Es schlägt, dass, im Gegensatz zu dem Konzept eines empfindlichen Auslegungverhalten Verhältnisses, das dort körperliche und chemische Eigenschaften von ENM sind, oder eine Teilmenge solcher Eigenschaften vor, die ein gegebenes biologisches Verhalten in den mehrfachen Mikromilieu unterstützen. Die exponentiale Anzahl von Kombinationen von den körperlichen und chemischen Eigenschaften Gegeben, die für ein ENM möglich sind, scheint diese Annahme plausibel und obwohl ficht an, um auf einer Schuppe zu prüfen, die endgültig sein würde.

SxD schlägt auch, dass Forscher die körperlichen und chemischen Eigenschaften kennzeichnen können, oder die Teilmenge von Eigenschaften vor, die eindeutige Sets von nützlichem oder von Auswirkungen produzieren. Biologisch nähme man möglicherweise, dass die ENM-Eigenschaften nützliches kennzeichneten, oder nachteilig zwei Enden eines Kontinuums darstellen Sie, mit die meisten des biologischen Verhaltens vorweg, das zwischen den zwei Polen auftritt. (Zum Beispiel, betrachten Sie ein Kontinuum von positivem zur negativen Oberflächenladung oder von hydrophillicity zu hydrophobicity.)

Zusätzlich nimmt SxD an, dass die Auswirkung durch Manipulation von körperlichen und chemischen Eigenschaften heraus ausgeführt werden kann, während die nützlichen Eigenschaften aufrechterhalten werden. Diese Gedankenrichtung schlägt vor, dass Modifikationen an einem ENM, dem ein Produkt „optimieren Sie“, um Gefahr einer Auswirkung zu verringern, gemacht werden können, ohne den Nutzen beträchtlich zu ändern, den das ENM auf einem Produkt konferiert.

Wenn dieses wahres prüft, würde es scheinen, zu bedeuten, dass es begrenzte eindeutige Auslegungslösungen aber mehrfache Kombinationen von körperlichen und chemischen Eigenschaften gibt, die den gleichen Effekt produzieren. Die SxD-Herausforderung dann würde, die Sets von körperlichen und chemischen Eigenschaften zu kennzeichnen, die das gleiche Ergebnis in den mehrfachen Mikromilieu produzieren, sowie die Kombination von körperlichen und chemischen Eigenschaften sein, die die mehrfachen, Mikromilieu-abhängigen Ergebnisse produziert.

Als Schlussbetrachtung wird zunehmende Aufmerksamkeit zur Lebensdaueranalyse eines ENM oder zu den möglichen Änderungen in den körperlichen und chemischen Eigenschaften wie ENM-Bewegung durch die Umgebung oder den menschlichen Körper gegeben. Neue Forschung schlägt die, wenn ein ENM einem Mikromilieu ausgesetzt wird, eine Korona von anorganischen Umweltsubstanzen vor, oder biologische Moleküle bilden sich um das ENM; dass die Zusammensetzung dieser Korona eine Funktion der ENM-Oberflächeneigenschaften und des Mikromilieus ist; und dass die biologische Antwort zum ENM eine Funktion von den Molekülen ist, welche die Korona enthalten. Diese Hypothese gewährt Halterung für SxD in der die Anzahl von Molekülen, die die Korona bilden konnten ist begrenzter, als die möglichen Kombinationen von körperlichen und chemischen Eigenschaften sowie Modifikationen und Derivate von ENM, das konstruiert werden könnte.

SxD ist ein faszinierendes Konzept mit dem Potenzial, ENM-Produktgestaltung und Entwicklung zu führen, um Nutzen zu maximieren und Gefahr auf Menschen und ihre Umgebung zu beschränken. Breite Prinzipien, die körperliches in Verbindung stehen und chemische Eigenschaften zum Verhalten von der sorgfältigen Auswahl und von der Prüfung von ENM und von Mikromilieu entschlossen sein konnten, gleichwohl man das Kosten-Nutzenverhältnis betrachten sollte, das dieser umfangreichen Untersuchung von Gestaltungsprinzipien im Gegensatz zu der möglicherweise weniger teuren Produkt-spezifischen Analyse der Gefahr und des Nutzens zugrunde liegen würde.

Copyright AZoNano.com, Dr. Sally Tinkle (Nationales Institut der Umwelterhaltungs-Wissenschaft, Nationale Institute der Gesundheit)

Date Added: Feb 14, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:13

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