Bren School-baserade författare till en studie publicerade den 20 januari i tidskriften PLoS ONE har observerat toxicitet för marina organismer till följd av exponering för en nanopartikel som inte tidigare visat sig vara giftig under liknande förhållanden.
Huvudförfattare och assisterande forskningsbiolog Robert Miller och medförfattare Arturo Keller och Hunter Lenihan-båda professorer på Bren-skolan och ledande forskare vid UC Center for Environmental Implications of Nanotechnology (UC CEIN)-Bren Phd-student Samuel Bennett, och Scott Pease, en tidigare UCSB -grundutbildning och nuvarande doktorand i folkhälsa vid University of Washington, fann att den nanopartikulära formen av titandioxid (TiO 2 ) som utsätts för ultraviolett strålning (UVR) kan vara giftigt för marina organismer.
"Tillämpningen av nanomaterial i konsumentprodukter och tillverkning ökar snabbt, men det finns en oro för att dessa material, inklusive nanopartiklar, kan skada miljön, "säger Miller." Havet kan vara mest utsatt, eftersom avlopps- och fabriksutsläpp slutligen hamnar där. "
Nanotitandioxid är mycket reaktiv mot solljus och andra former av ultraviolett strålning (UVR), författarna skriver, lägger till att TiO 2 egenskapen att generera reaktiva syrearter (ROS) när de utsätts för UVR gör det användbart i antibakteriella beläggningar och desinfektion av avloppsvatten, och potentiellt värdefull som ett anticancermedel.
Tills nu, de säger, ingen forskning har visat att fotoaktivitet orsakar miljötoxicitet av TiO 2 under naturliga nivåer av UVR.
"Tidigare experiment har föreslagit att TiO 2 påverkar inte vattenlevande organismer, men dessa experiment använde konstgjord belysning som genererade mycket lägre UVR -nivåer än solljus, "Miller förklarar." I dessa nya experiment, vi använde lampor som simulerade naturligt solljus. "
Men nu, författarna säger, "Vi visar att relativt låga nivåer av ultraviolett ljus, överensstämmer med de som finns i naturen, kan orsaka toxicitet av TiO 2 nanopartiklar till marint växtplankton, de viktigaste primära producenterna på jorden.
"Utan exponering för UVR, TiO 2 hade ingen effekt på växtplankton, men under lågintensiv UVR, ROS i havsvatten ökade med ökande koncentrationer av nano-TiO 2 . "
Oron är att stigande koncentrationer av nano-TiO 2 "kan leda till ökad total oxidativ stress i havsvatten som är förorenat av TiO 2 , och orsaka minskad motståndskraft för marina ekosystem. "
Författarna föreslår, därför, att UVR -exponering bör beaktas vid experiment för att bestämma ekotoxiciteten för nanomaterial med fotoaktiv potential.
