Fler än 2, 000 konsumentprodukter idag innehåller nanopartiklar – partiklar så små att de mäts i miljarddels meter.

Tillverkare använder nanopartiklar för att hjälpa solskyddsmedel att fungera bättre mot solens strålar och för att göra sportkläder bättre på att transportera bort fukt från kroppen, bland många andra syften.

Av dessa produkter, 462 – allt från tandkräm till yogamattor – innehåller nanopartiklar gjorda av silver, som används för sin förmåga att döda bakterier. Men den fördelen kan komma till en kostnad för miljön. I många fall, att helt enkelt använda produkterna som avsett gör att silvernanopartiklar hamnar i floder och andra vattendrag, där de kan intas av fisk och interagera med annat marint liv.

För vetenskapsmän, en nyckelfråga har varit i vilken utsträckning organismer håller kvar dessa partiklar och vilka effekter de kan ha.

En ny studie från University of California Center for Environmental Implications of Nanotechnology har funnit att mindre silvernanopartiklar var mer benägna att komma in i fiskarnas kroppar, och att de kvarstod längre än större silvernanopartiklar eller flytande silvernitrat. Studien, publiceras online i tidskriften ACS Nano , leddes av UCLA-postdoktorerna Olivia Osborne och Sijie Lin, och Andre Nel, chef för UCLA:s Center for Environmental Impplications of Nanotechnology och biträdande direktör för California NanoSystems Institute vid UCLA.

Nel sa att även om det ännu inte är känt om silvernanopartiklar är skadliga, forskargruppen ville först identifiera om de ens absorberades av fisk. CEIN, som finansieras av National Science Foundation, är inriktad på att studera nanoteknikens effekter på miljön.

I studien, forskare placerade zebrafisk i vatten som innehöll flytande silvernitrat och två storlekar av silvernanopartiklar - vissa mätte 20 nanometer i diameter och andra 110 nanometer. Även om skillnaden i storlek mellan dessa två partiklar är så liten att den bara kan ses med kraftfulla transmissionselektronmikroskop, forskarna fann att de två storlekarna av partiklar påverkade fisken väldigt olika.

Forskarna använde zebrafisk i studien eftersom de har vissa genetiska likheter med människor, deras embryon och larver är genomskinliga (vilket gör dem lättare att observera). Dessutom, de tenderar att absorbera kemikalier och andra ämnen från vatten.

Osborne sa att laget fokuserade sin forskning på fiskens gälar och tarmar eftersom de är de organ som är mest mottagliga för silverexponering.

"Gälarna visade en betydligt högre silverhalt för 20-nanometer än 110-nanometer partiklar, medan värdena var mer lika i tarmarna, " Hon sa, och tillägger att silverpartiklarnas båda storlekar hölls kvar i tarmarna även efter att fisken tillbringat sju dagar i rent vatten. "Det mest intressanta avslöjandet var att skillnaden i storlek på endast 90 nanometer gjorde en så slående skillnad i partiklarnas uppträdande i gälar och tarmar."

Experimentet var en av de mest omfattande in vivo-studierna hittills på silvernanopartiklar, såväl som den första som jämförde silvernanopartikeltoxicitet efter graden av organpenetration och varaktighet med partiklar av olika storlek, och den första att demonstrera en mekanism för skillnaderna.

Osborne sa att resultaten verkar tyda på att mindre partiklar trängde djupare in i fiskarnas organ och stannade där längre eftersom de löses upp snabbare än de större partiklarna och absorberas lättare av fisken.

Lin sa att resultaten indikerar att företag som använder silvernanopartiklar måste hitta en balans som erkänner deras fördelar och deras potential som en förorening. Att använda lite större nanopartiklar kan hjälpa till att göra dem något säkrare, till exempel, men det kan också göra produkterna där de används mindre effektiva.

Han tillade att data från studien kan översättas för att förstå hur andra nanopartiklar kan användas på mer miljömässigt hållbara sätt.

Nel sa att lagets nästa steg är att avgöra om silverpartiklar är potentiellt skadliga. "Vår forskning kommer att fortsätta på allvar för att avgöra vad de långsiktiga effekterna av denna exponering kan vara, " han sa.