(Phys.org) – Kolnanorör liknar asbestfibrer i sin form. Tyvärr, lång, rena nanorör verkar också ha asbestliknande patogenicitet. I journalen Angewandte Chemie , ett europeiskt forskarlag har nu rapporterat att kemiska modifieringar, till exempel med tri(etylenglykol), kan lindra detta problem om modifieringen gör deras yta mer vattenvänlig och minskar den effektiva längden på rören.
På grund av deras unika fysiska, kemisk, och elektroniska egenskaper, kolnanorör har blivit ett av de mest populära nanomaterialen. De används inom elektronik, för förstärkning av plast, och inom biomedicin som nanotransportörer för att transportera läkemedel in i celler. För många av dessa applikationer, särskilt inom området biologi, det är nödvändigt att kemiskt förändra rören genom att fästa molekyler på deras ytor.
Dock, industriell produktion av kolnanorör kan medföra hälsorisker. Studier har visat att flerväggiga nanorör som är mer än 20 µm långa fungerar som asbestfibrer, orsakar inflammation följt av granulom - inflammationsinducerade knutliknande vävnadsväxter. Detta beror på att makrofagerna i vårt immunsystem inte kan absorbera och ta bort de långa fibrerna. Kortare nanorör och de med vissa ytmodifieringar har nu visat sig lindra toxicitet.
Ett team ledd av Maurizio Prato, Alberto Bianco, och Kostas Kostarelos ville avgöra vilken roll de kemiska modifieringarna har för att lösa den giftiga risken från rören. Forskarna från University College London (UK), CNRS i Strasbourg (Frankrike), och University of Trieste (Italien) fäste antingen kolvätekedjor eller tri(etylenglykol)-kedjor som sidogrupper på flerväggiga kolnanorör och jämförde deras effekter med omodifierade rör. Resultaten visar att de omodifierade nanorören och de med kolvätekedjor leder till asbestliknande inflammationer och granulom hos möss. Dock, kolnanorören med tri(etylenglykol)-kedjor gör det inte.
Skillnaden verkar vara en fråga om aggregering/uppdelning som påverkar längden på buntarna:Som framgår av bilder från transmissionselektron- och atomkraftmikroskoper, den effektiva längden på rören minskar under reaktionen som introducerar tri(etylenglykol)-kedjorna. Forskarna tror att modifieringen med tri(etylenglykol)-kedjan bryter isär rören från varandra så att de interagerar i kroppen som kortare, mycket mer hydrofila enskilda fibrer, medan både de omodifierade rören och de med opolära kolväten på sina ytor interagerar med vävnad som längre buntar av individuella nanorör.
Forskarna drar slutsatsen att endast de modifieringar som leder till att buntarna lossnar kan lindra de toxikologiska problemen.
