Om du någonsin har ätit av silver eller burit kopparsmycken, du har varit i en perfekt storm där nanopartiklar släpptes i miljön, säger forskare vid University of Oregon.
Sedan nanoteknikens uppkomst, forskare, Tillsynsmyndigheter och allmänheten har varit oroliga för att den potentiella toxiciteten hos produkter i nanostorlek kan hota människors hälsa genom miljöexponering.
Nu, med hjälp av kraftfulla transmissionselektronmikroskop, kemister fångade aldrig tidigare skådade synpunkter på små metallnanopartiklar som naturligt skapas av silverartiklar som tråd, smycken och matredskap i kontakt med andra ytor. Det visar sig, forskare säger, nanopartiklar har varit i kontakt med människor under lång tid, länge sedan.
I projektet deltog forskare från UO:s Materials Science Institute och Safer Nanomaterials and Nanomanufacturing Initiative (SNNI), i samarbete med UO technology spinoff Dune Sciences Inc. SNNI är ett initiativ från Oregon Nanoscience and Microtechnologies Institute (ONAMI), ett statligt signaturforskningscenter dedikerat till forskning, jobbtillväxt och kommersialisering inom områdena vetenskap och mikroteknik i nanoskala.
Forskningen - detaljerad i ett papper som placerats online före regelbunden publicering i American Chemistry Societys tidskrift ACS Nano - fokuserat på att förstå det dynamiska beteendet hos silvernanopartiklar på ytor när de utsätts för en mängd olika miljöförhållanden.
Genom att använda ett nytt tillvägagångssätt utvecklat vid UO som möjliggör direkt observation av mikroskopiska förändringar i nanopartiklar över tid, forskare fann att silvernanopartiklar avsatta på ytan av deras SMART Grids elektronmikroskopobjektglas började förändras i storlek, form och partikelpopulationer inom några timmar, speciellt när de utsätts för fuktig luft, vatten och ljus. Liknande dynamiskt beteende och nybildning av nanopartiklar observerades när studien utökades till att titta på silverföremål i makrostorlek som tråd eller smycken.
"Våra resultat visar att nanopartikelns "storlek" kanske inte är statisk, speciellt när partiklar finns på ytor. Av denna anledning, vi anser att miljöhänsyn inte bör definieras – eller regleras – baserat på storlek, " sa James E. Hutchison, som innehar Lokey-Harrington-stolen i kemi. "Dessutom, genereringen av nanopartiklar från föremål som människor har kontaktat i årtusenden tyder på att människor har exponerats för dessa nanopartiklar genom tiden. Istället för att väcka oro, Jag tror att detta tyder på att vi redan skulle ha kopplat exponering för dessa material till hälsorisker om det fanns några."
Eventuella potentiella federala regleringspolicyer, forskargruppen drog slutsatsen, bör tillåta närvaron av bakgrundsnivåer av nanopartiklar och deras dynamiska beteende i miljön.
Eftersom koppar betedde sig på liknande sätt, forskarna har en teori om att deras fynd representerar ett allmänt fenomen för metaller som lätt oxideras och reduceras under vissa miljöförhållanden. "Dessa fynd, " de skrev, "utmana konventionellt tänkande om nanopartikelreaktivitet och antyda att produktionen av nya nanopartiklar är en inneboende egenskap hos materialet som nu är starkt storleksberoende."
Även om det inte adresseras direkt, Hutchison sa, den naturligt förekommande och spontana aktiviteten som ses i forskningen tyder på att exponering för giftiga metalljoner, till exempel, kanske inte reduceras helt enkelt genom att använda större partiklar i närvaro av levande vävnad eller organismer.
