碳纳米管是新的石棉吗?

碳纳米管(CNTs)被用于制造电视、网球拍、跑车和电脑主板。其高导电性的同时，导热系数是铜的十倍，抗拉强度是钢的一百倍。它们的潜在应用范围从纺织品到太阳能电池板，它们使通常保守的学术期刊文章溢于言表。它们被称为“神奇材料”¹．

但一项新的研究MRC毒理学部门的研究表明，碳纳米管(CNTs)可以以与石棉完全相同的方式在小鼠体内诱导致命的癌症间皮瘤。这种臭名昭著的矿物质曾经享有与碳纳米管类似的声誉，但最终导致数千人痛苦地死亡，之后被几十个国家禁止使用。

这项研究发表在当代生物学，对纳米管在工业和科学中的使用以及它们可能给工人和消费者带来的风险提出了紧迫的问题。

碳纳米管:多用途，多风险

该研究的资深作者Marion Macfarlane教授解释说:“我们强调的是，与石棉形状和大小相似的碳纳米管(即长、薄和生物持久性)要么需要从生产中删除，要么如果要生产它们，则必须严格监管其使用，以保护工人和消费者。”

研究人员将碳纳米管或石棉纤维引入小鼠胸膜腔，这种方法此前已被证明可以复制吸入碳纳米管的效果²．肺腔是一种充满液体的空间，位于肺内膜(胸膜)旁边，是间皮瘤的主要部位。然后他们对这些老鼠进行了长达20个月的监测。当长石棉或碳纳米管纤维被引入时，促进炎症和癌症的细胞通路被激活，DNA损伤被注意到。在三个独立的研究小组中，接触到纤维的动物中有10%到25%患上了间皮瘤。

这项研究是经过精心策划的，目的是最好地复制对石棉行业工人致命的低水平长期接触。麦克法兰说:“我们是根据NIOSH(国家职业安全与健康研究所)的指导方针来确定剂量的。”“对于一个普通工人来说，音量是10米^3.每8小时轮班(每周40小时，每周48周/年)将吸入空气，超过40年的工作寿命。基于此，暴露于1 μg CNTs/m的工人^3.会吸入96毫克碳纳米管(在工作寿命内)，远远高于我们在小鼠身上使用的胸膜暴露剂量(等效剂量3.137毫克)。”

间皮瘤的新病因?

以前的研究试图比较石棉和碳纳米管的生物效应，但由于无法准确地复制日常接触石棉的人类所处的环境，结果往往会受到影响。这项新研究对小鼠进行了数年而不是几个月的跟踪，增加了与一种终生发展的疾病的相关性。麦克法兰说:“我们的研究是第一份将石棉或碳纳米管纤维直接送入[非突变]小鼠胸膜的报告，从而能够详细分析碳纳米管诱导的疾病发展。”除了间皮瘤研究人员发现，碳纳米管还能刺激胸膜，在肺壁上形成所谓的慢性纤维化损伤，在人类间皮瘤患者中，这种损伤会导致患者的呼吸永久缩短。在存在可吸入碳纳米管的生产工厂的工人中记录了这些疤痕^3.．

1.www.hse.gov.uk /统计/ causdis /间皮瘤/ mesothelioma.pdf2.https://www.asbestos.com/asbestos/history/3.https://www.cdc.gov/niosh/docs/2013-145/pdfs/2013-145.pdf4.https://www.statista.com/statistics/714708/carbon-nanotube-global-market-size-by-application/5.Golnabi, H.(2012)。碳纳米管的研究进展包括已发表的论文和专利、合成和生产。伊朗科学，19(6)，2012-2022。https://doi.org/10.1016/j.scient.2012.10.036