مضرات گرافن چیست؟ - ایران گرافن

در این بخش به بررسی مضرات گرافن خواهیم پرداخت:

 با کشف باشکوه گرافن در سال 2004، حوزه نانوتکنولوژی با پیشرفتی روبرو شد که به زودی توجه بسیاری از دانشمندان از سراسر جهان را به خود جلب کرد. گرافن به دلیل ساختار دو بعدی منحصر به فرد و خواص فیزیکوشیمیایی نفیس خود، با موفقیت توانسته است راه خود را در فهرست موضوعات مورد بررسی قرار دهد، در حالی که به طور گسترده در زمینه های مختلف علم و فناوری استفاده می شود. با این حال، نگرانی های جدی در مورد ایمنی گرافن مطرح شده است، که برای آن مطالعات متعددی برای ارزیابی سمیت مشتقات گرافن در شرایط in vitro و in vivo انجام شده است.

برخی از عوامل کلیدی تعیین کننده سمیت گرافن برای گلبول های قرمز خون انسان و فیبروبلاست های پوست عبارتند از : حالت ذرات، اندازه ذرات و محتوای اکسیژن گرافن.

گروه های عاملی موجود در سطح نانوساختارهای GO نقش حیاتی در القای سمیت سلولی دارند.

سمیت ژنی و سمیت سلولی در فیبروبلاست های ریه انسان مرتبط با GO به دلیل تولید گونه های اکسیژن فعالROS) ) و آپوپتوز است. یکی از نگرانی‌های بالقوه کاربرد GO این است که می‌تواند باعث برش DNA شود که می‌تواند منجر به اثرات نامطلوب زیادی بر روی انسان شود.

حضور نانومواد کربنی در بدن انسان می تواند منجر به تجمع آن در بافت ها یا حذف آن از طریق دفع شود. در صورت تجمع، می تواند بر عملکرد صحیح اندام های انسان تأثیر بگذارد. علاوه بر این، تعیین اینکه آیا فردی که در معرض گرافن قرار می گیرد، باعث ایجاد پاسخ ایمنی یا التهاب می شود، مهم است.

یکی از نگرانی‌های اصلی پلاکت‌های نانوسکوپی از مواد مبتنی بر گرافن، ساختار نازک، سبک و سخت آن‌ها است که در هنگام استنشاق اثر مضری ایجاد می‌کند. دانشمندان اظهار داشتند که تکه‌های کربن ممکن است به اعماق بافت‌های ریه منتقل شوند که ممکن است واکنش‌های التهابی مزمن را ایجاد کند یا عملکرد طبیعی سلولی را مهار کند.

دانشمندان اظهار داشتند که از آنجایی که پوست اولین رابط بین بدن و محیط است، بیشتر در معرض مواد گرافن قرار دارد. تاثیر گرافن و GO بر روی پوست به اندازه و خواص فیزیکوشیمیایی آنها بستگی دارد.

چندین مطالعه نشان داده اند که قرار گرفتن در معرض غلظت بالایی از گرافن و مشتقات آن برای مدت طولانی باعث آسیب پوست می شود که نشان دهنده سمیت کم برای سلول های پوست است.

روش های کاهش سمیت نانویی مبتنی بر گرافن

مطالعات متعددی نشان داده اند که سمیت مربوط به GO را می توان با تغییر گروه های عاملی سطح و پوشاندن گروه های عاملی اکسیژن با یک پلیمر زیست سازگار کاهش داد. به عنوان مثال، یک مطالعه آزمایشگاهی نشان داد که در مقایسه با GO، GO اصلاح شده با پلی وینیل پیرولیدون ایمنی زایی کمتری از خود نشان می دهد.

برخی از اقدامات انجام شده برای به حداقل رساندن خطرات سلامتی برای کارگرانی که مستقیماً با توسعه گرافن یا فناوری‌های مبتنی بر گرافن مرتبط هستند، شامل استفاده از نانوصفحات گرافن ثابت و منفرد است که می‌توانند به راحتی در آب پراکنده شوند تا مشکلات تجمع در بدن کاهش یابد و از مضرات گرافن کاسته شود.

توصیه های دیگر شامل استفاده از ورقه های گرافن است که به اندازه کافی کوچک هستند تا توسط سلول های ایمنی قورت داده شوند و به آسانی اشکال گرافن را حذف کنند تا از آسیب های ناشی از تجمع مزمن در بافت ها جلوگیری شود.

از دیگر مواردی که اخیرا توجه زیادی را به خود جذب کرده است ارزیابی سمیت گرافن به عنوان مضرات گرافن در سیستم تولیدمثل می باشد. سمیت تولیدمثلی گرافن یکی از مهمترین جنبه های این موضوع است زیرا نه تنها بر فرد تأثیر می گذارد بلکه می تواند سلامت فرزندان را نیز در معرض خطر قرار دهد و اثرات سمی طولانی مدتی را نشان دهد. البته با وجود اهمیت این موضوع، هنوز اطلاعات موجود در این زمینه ناکافی می باشد و برای روشن شدن این مهم تحقیقات بیشتری مورد نیاز می باشد.

منبع:

Advantages and disadvantages of the addition of graphene nanoplatelets to epoxy resins