Опасность нанотехнологий. Реальны ли угрозы?

26.10.2009 [12:00], Денис Борн

О нанотехнологиях сегодня говорят все – учёные, политики, продавцы в магазинах, навязывая термопасту с наночастицами… Конечно, не будь у последних большого потенциала, такого широкого распространения достижения в сфере наномира не смогли бы получить, а институты и лаборатории не оперировали бы миллионными грандами. Да никто, в общем-то, и не оспаривает претензию новой области знаний на участие в конструировании будущего человечества. Проблема в другом: как бы за всей высокотехнологичной эйфорией, подогреваемой почти ежедневными новостями о новых открытиях и изобретениях, не пропустить этап оценки всех последствий влияния наночастиц на человека.

Поводом для понятия темы научной средой стала опубликованная на прошлой неделе 28-страничная статья Федерального агентства по охране окружающей среды (Federal Environment Agency, UBA) Германии, после которой различные издания запестрели заголовками наподобие "Нанотехнологии могут вызывать заболевания", "Первое официальное предупреждение из Германии", "Немецкое агентство по охране окружающей среды агитирует против нанотехнологий" и тому подобными. Однако сами официальные лица UBA заявили, что информация просто была неверно истолкована. Материал совсем не является предупреждением или новым исследованием – лишь пояснением позиции государственного органа.

Нанотехнологии, позиционируемые в качестве едва ли не Чаши Грааля технологической индустрии XXI века, к 2020 году будут оцениваться триллионами евро в глобальном масштабе. Их объект исследований – это материалы в масштабе атомов и молекул. В переводе с греческого "нано" буквально означает "очень маленький" или "карликовый", а с приставок системы СИ – 10^-9 м. На самом деле, подобные материалы уже давно сошли с "предметных стёкол" электронных микроскопов и успешно покорили рынок коммерческих продуктов – от косметических средств защиты против ультрафиолетового излучения и ухода за кожей до военного сектора и помощи в очистке стен от граффити. Даже в производстве кетчупов и теплозащитной краски используются наработки занятых в исследованиях нанотехнологий коллективов учёных и компаний. "Мы даже не знаем точного количества продуктов с содержанием наночастиц, - говорит представитель UBA Вольфганг Дабберт (Wolfgang Dubbert). Потребители не могут их избежать. – Соответствующая маркировка не предусмотрена". Тем не менее, вспыхнувшая после публикации полемика идёт не в том направлении. "Нельзя говорить только о риске – нужно видеть и возможности", - добавляет чиновник. По данным UBA, только в Германии 800 компаний занимаются нанотехнологиями.

В материале агентства "Нанотехнологии для людей и окружающей среды: повышая шансы, снижая риски" ("Nanotechnology for Humans and the Environment: Increasing Chances, Minimizing Risks") освещается множество предложений в данной сфере. Например, специалисты призывают регистрировать продукцию, использующую нанотехнологии, а покупателям предоставить право выборапутём нанесения на упаковку информации о том, что данный товар содержит наночастицы. В то же время не отвергается наличие перспектив как для бизнеса, так и для защиты окружающей среды и здравоохранения. Путём применения новых синтетических материалов, модифицированных с помощью нанотехнологий, снижается масса автомобилей и воздушного транспорта, а следовательно, экономится топливо. "Нанотехнологии имеют неоспоримый потенциал и уже применяются для решения многих прикладных задач", - говорит эксперт Рене Циммер (René Zimmer). Однако даже осторожная критика со стороны UBA остаётся частью общественного восприятия. "Учитывая растущее использование искусственных наноматериалов, необходимо брать во внимание их появление в почве, воде и воздухе, - отмечается в статье. – До сих пор ощущается недостаток в методах тестирования для установления связанных с наноматериалами рисков и должного наблюдения за ними". Всего два небольших исследования проведены относительно угрозы здоровью, поэтому в знаниях об этих аспектах технологий присутствуют громадные пробелы.

В данный момент в Германии действуют три программы изучения безопасности нанотехнологий: Nanocare – основана Министерством образования и исследований и сосредоточена на 11 разнообразных материалах; Nanonature - изучает экологические и токсикологические эффекты нанотехнологий; Dana – в её рамках будут объединяться все данные по тематике. Однако могут пройти годы, прежде чем основательные исследования дадут ожидаемые ответы. По этой причине UBA в статье призывает к принудительной регистрации продуктов с нанотехнологиями с целью "увеличения прозрачности". Действующие в ЕС нормативы предписывают регистрацию химических соединений, и то же самое должно касаться нанопродукции. Агентство намерено разработать систему маркирования, которая была бы информативной, но не содержала намёков на недоказанную пока опасность. Дебаты вокруг статьи UBA развиваются как раз в тот момент, когда появился доклад из Боннского университета (Bonn University), свидетельствующий о том, что среднестатистический человек слабо разбирается в сути предмета спора. Около тысячи опрошенных исследователями немцев позитивно принимают нанотехнологии. Многие потребители надеются на решение с их помощью важных проблем в медицине или окружающей среде. Опасения, как в случае с генетикой или атомной энергетикой, далеко не на первом месте.

Тем временем, некоторые исследования всё же показывают вероятность вреда от компонентов в наномасштабе. Так, Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (National Institute for Occupational Safety and Health), Великобритания, обнаружил, что когда мыши вдыхают углеродные нанотрубки, они получают поражение лёгких, схожее с последствиями действия асбеста. Но это состояние в конечном счёте проходит. А согласно утверждению одной из теорий, наноматериалы могут негативно воздействовать на ДНК. Большинство же учёных не спешат делать выводы до появления полноценной информации о предмете дискуссии. Те же авторы исследования с участием мышей призывают к большей прозрачности индустрии нанотехнологий. Относительно недавно американский Национальный совет по исследованиям (National Research Council) и британская Королевская комиссия по загрязнению окружающей среды (Royal Commission on Environmental Pollution) также указывали на недостаток данных о потенциальной угрозе нанотехнологий. А Европарламент выразил необходимость в разработке чётких правил и нормативов в данной сфере.

Ученые ТГУ им. Г.Р. Державина планируют за ближайшие полтора года провести изучение эффектов длительного действия наноматериалов на череду поколений лабораторных животных, а также заняться исследованиями биосовместимости нанокомпозитов, перспективных в медицине.

Новую программу изучения нанотехнологий с точки зрения их опасности для здоровья человека разработали в Центре медицинской экологии и нанотоксикологии ТГУ имени Г.Р. Державина. Программа предусматривает всестороннее изучение материалов и веществ с модной нынче приставкой «нано», сообщает пресс-служба ТГУ.

«Бытовая угроза наночастиц вполне реальна. Например, любой солнцезащитный крем содержит в составе нанооксиды цинка или титана, которые являются эффективными ультрафиолетовыми фильтрами, — рассказывает директор центра медицинской экологии и нанотоксикологии ТГУ Александр Гусев, — Долгое время токсичность этих частиц исследовалась только при поверхностном нанесении на кожу. В тоже время есть данные, что вышеупомянутые оксиды являются опасными при проникновении в организм в случаи микроповреждения кожи. К примеру, для нарушения целостности кожного покрова достаточно обычного расчеса. Подобных примеров возможной интоксикации наночастицами можно привести достаточное количество. От одежды с наночастицами серебра и до современных фильтров для воды».

По словам Александра Гусева, приставка «нано» — это прекрасный маркетинговый инструмент. Нас уже окружают «нанокосметика», «нанопокрытия» и даже «нанокремы для обуви», при этом угрозу от подобных «инноваций» продавцы зачастую предпочитают замалчивать. В 2006 году в Германии произошёл так называемый инцидент Magic nano. Немецкие ученые смогли доказать, что использование в быту спрея для чистки ванн и раковин под названием «Magic nano», в состав которого входили наночастицы силиката, привело к развитию интоксикации по меньшей мере у 90 человек, из которых шестеро были доставлены в больницу с отёком лёгких. В результате этого вся партия данного препарата была отозвана с рынка. Это был первый в современной практике случай массовой интоксикации наночастицами.

Наноматериалы характеризуются высокой проникающей способностью, химической активностью, что делает их потенциально опасными веществами. К примеру, в состав некоторых БАДов входят наночастицы серебра. По утверждениям производителей, эта добавка является панацеей. Однако, не стоит забывать, что серебро является тяжелым металлом, а в наноформе приобретает дополнительную физиологическую активность, и передозировка подобным препаратом может привести к развитию такого заболевания как аргироз. К слову в США продажа подобных препаратов, в результате исследований американских ученых, была запрещена законодательно.

Ученые ТГУ планируют за ближайшие полтора года провести изучение эффектов длительного действия наноматериалов на череду поколений лабораторных животных, а также заняться исследованиями биосовместимости нанокомпозитов, перспективных в медицине. Так что, уже в 2012 году будет опубликован «черный список» наноструктурных материалов, которые представляют опасность для человека и окружающей среды, а производители, в свою очередь, получат научные отчёты, которые помогают принимать обоснованные решения о внедрении новых материалов.