加州大学洛杉矶分校研究人员开发实验室帮助制造商测试

加州大学洛杉矶分校开发了一种测试方法，可以帮助制造商监测和测试工程纳米材料的安全和健康风险。目前，还没有针对这一新兴技术的政府或行业法规。

一篇评论文章发表在2月3日的《科学》杂志上安德烈·内尔博士，医学教授大卫格芬医学院他是加州大学洛杉矶分校纳米系统研究所(CNSI)，就纳米材料的潜在毒性作用和开发安全测试的迫切需要进行了引人注目的讨论。

纳米技术涉及操纵原子来制造微小分子，这些分子比人类头发直径的千分之一还小。

在如此小的尺寸下，材料表现出非常规的物理和化学性质，使它们能够在电子、光学、传感、材料强度、催化和药物输送等领域发挥惊人的新作用。

纳米技术与生物材料相互作用的能力导致它们可能对人类和环境有害。

目前对纳米颗粒潜在毒性的了解有限，但研究表明，其中一些产品可能进入人体，并在细胞水平、各种体液、组织和/或器官中产生毒性。

Nel和他的加州大学洛杉矶分校团队认识到需要开发一种合理的、基于科学的纳米毒理学方法，他们开发了一种测试方法来评估工程纳米材料的安全和健康风险。

Nel还与加州大学洛杉矶分校的CNSI联合建立了纳米安全实验室公司(NSL)，以帮助制造商评估工程纳米材料的安全性和风险状况。

加州大学洛杉矶分校开发的测试模型是基于职业和空气污染颗粒的毒性测试，其中包括纳米颗粒。纳米颗粒是这些环境污染物中毒性最强的成分。

通过对这些颗粒的研究，已经出现了成熟的毒理学科学，为适用于工程纳米材料的预测测试策略提供了框架。

预测策略是指可以采用一系列简单但高质量的测试来预测哪些材料可能是危险的，从而加快将材料分为安全材料和可能产生毒性问题的材料的过程。

这种方法类似于国家毒理学计划用于评估化学制剂的方法。

Nel的模型根据一些纳米颗粒产生有毒氧自由基的能力来预测毒性，这是一种高活性形式的氧，可以导致组织损伤，包括炎症和其他毒性作用。

对于空气污染颗粒，这种损伤可以转化为哮喘和动脉粥样硬化性心脏病。利用这一模型，Nel的实验室开发了一系列测试，以评估纳米颗粒在非生物环境以及组织培养和动物模型中的毒性。

“我们可以利用空气污染颗粒检测的强大科学基础，帮助了解工程纳米颗粒对健康的影响，并确保纳米产品的安全制造，”该项目联合主任Nel说南加州粒子中心以及加州大学洛杉矶分校哮喘和免疫疾病中心。

奈尔说，纳米颗粒与人体相互作用的影响取决于它们的大小、化学成分、表面结构、溶解度、形状以及单个纳米颗粒如何聚集在一起。

纳米颗粒可能会改变细胞的行为方式，潜在的接触途径包括胃肠道、皮肤和肺部。

毒性筛选策略的三个关键要素应包括纳米材料的物理和化学表征、组织细胞测定和动物研究。

“对纳米毒性的理解也可能导致利用它们的特性，例如使用引发细胞死亡的纳米颗粒用于靶向化疗方法，”Nel说，他也是加州大学洛杉矶分校琼森癌症中心细胞免疫激活实验室的负责人。