碳纳米管是一种新的石棉吗?

碳纳米管(CNTs)用于制造电视、网球拍、跑车和计算机主板。它们的导电性高，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无所不有，它们在通常古板的学术期刊文章中获得了极高的赞誉。它们被称为“神奇材料”。¹．

但一项新的研究来自MRC毒理学小组的研究表明，碳纳米管(CNTs)可以像石棉一样在小鼠中诱发致命的癌症间皮瘤。这种臭名昭著的矿物曾经享有与碳纳米管类似的声望，但最终在数十个国家被禁止之前造成了数千人痛苦的死亡。

这项研究发表在当代生物学这一发现对纳米管在工业和科学领域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)要么需要从生产中省略，要么如果要生产，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的胸膜腔，这种方法先前已被证明可以复制吸入碳纳米管的效果²．肺内膜(胸膜)旁充满液体的空腔，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。当引入长石棉或碳纳米管纤维时，促进炎症和癌症的细胞通路被激活，DNA的损伤被注意到。在三个独立的研究小组中，接触纤维的动物中有10%到25%的人患上了间皮瘤。

这项研究是经过精心策划的，以最好地复制对石棉行业工人致命的低水平、长期暴露。麦克法兰说:“我们的剂量是根据NIOSH(国家职业安全与健康研究所)的指导方针制定的。”“对于一个普通工人来说，容积为10米^3.每8小时一班(每周40小时，每年48周)，工作年限超过40年。基于[这]，一个工人暴露于1 μg CNTs/m^3.会吸入96毫克碳纳米管(在工作寿命中)——远远高于我们在小鼠身上使用的胸膜暴露剂量(相当于3.137毫克)。”

间皮瘤的新病因?

以前的研究曾试图比较石棉和碳纳米管的生物学效应，但由于未能准确地复制日常接触石棉的人类环境，往往会损害其结果。这项新研究对小鼠进行了数年而不是数月的跟踪调查，增加了与疾病终生发展的相关性。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发的疾病发展。”除了…之外间皮瘤研究人员发现，碳纳米管也可以刺激胸膜，足以在肺壁上产生疤痕，即慢性纤维化病变，在人类间皮瘤患者中导致永久性缩短患者的呼吸。这些疤痕在存在可吸入碳纳米管的制造工厂的工人中有记录^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主要体现在论文发表、专利申请、合成和生产等方面。伊朗科学，19(6)，2012-2022。https://doi.org/10.1016/j.scient.2012.10.036