2019-10-10 05:19:02
纳米颗粒对环境的影响可能比以前认为的要大

在过去的二十年中,纳米技术改善了我们每天使用的许多产品,从微电子产品到防晒霜。纳米粒子(只有几百个原子的粒子)以吨级的形式出现在环境中,但是科学家们仍不清楚这些超小型纳米粒子的长期影响。

在同类研究中,研究人员表明,纳米颗粒对环境的影响可能比以前想象的要大。该研究发表在《化学科学》上,该化学是英国皇家化学学会的同行评审期刊。

由明尼苏达大学的科学家领导的美国国家科学基金会可持续纳米技术中心的研究人员发现,在环境中发现的一种常见的,无疾病的细菌,称为希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)MR-1,当反复暴露于这种细菌时会产生快速耐药性。用于制造锂离子电池的纳米颗粒,用于便携式电子产品和电动汽车的可充电电池。耐药性是指细菌可以在越来越多的材料中存活的时间,这意味着细菌的基本生化和生物学正在发生变化。

明尼苏达大学科学与工程学院化学副教授埃琳该研究的主要作者。 “我们不知道这些结果是可怕的,但是这项研究是一个警告信号,我们需要谨慎对待所有这些新材料,并且它们可能会极大地改变我们环境中正在发生的事情。”

卡尔森说,这项研究的结果与众不同,因为通常当我们谈论细菌耐药性时,是因为我们一直在用抗生素治疗细菌。她说,这种细菌具有抗性,因为我们正试图杀死它们。在这种情况下,从未制造出用于锂离子电池的纳米颗粒来杀死细菌。

这是非抗菌纳米颗粒引起细菌耐药性的首次报道。

过去,该领域中的许多研究都将细菌暴露于大剂量的纳米颗粒中,并观察细菌是否死亡。这项研究是不同的,因为它研究了在更长的时间内发生的情况,以测试细菌在连续暴露于纳米颗粒时如何适应多代细菌。随着时间的推移,细菌显然能够吸收越来越多剂量的这些物质而不会死亡。

明尼苏达大学化学系研究生,这项研究的主要研究生斯蒂芬妮·米切尔说:“即使纳米粒子对微生物没有毒性,也仍然很危险。”

卡尔森警告说,这项研究的结果不仅限于细菌。

“这项研究对人类非常重要,因为细菌在我们的湖泊和土壤中普遍存在,那里的微生物之间存在微妙的平衡。其他微生物以这些微生物为食,可能对食物链产生重大影响,或者这些抗药性细菌可能对其他微生物产生影响。我们甚至无法预测的效果。”

卡尔森表示,研究人员将继续进行后续研究,以确定其他人造纳米材料对环境中其他生物的影响以及长期影响。

国家科学基金会化学创新中心计划主任米歇尔·布什尼说:“既要发展技术,又要保护我们的环境,这是化学部门的工作重点。” “这项工作揭示了一些纳米颗粒对我们周围生物的未探索和长期的影响。在化学生物学界面上的这一发现是迈向开发新的可持续材料和实践的第一步,并为可能的补救提供了基础方法。”

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