عناصری که در مقیاس نانو ویژگی­های متفاوتی از خود بروز دهند، عناصر پایه را در فناوری نانو تشکیل می­دهند؛ به این عناصر، نانو­ذرات می­گویند. در­واقع سیستم­هایی با مقیاس نانو­متر، نانو­ذرات نام دارند. یک نانو­متر، ^۹-۱۰ متر (یک میلیاردم متر) است. در مباحث نانو، مقیاس نانو ابعادی کمتر از ۱۰۰ نانو­متر را شامل می­شود. اندازه ذرات وقتی از محدوده میکرو­متر به نانو­متر تغییر می­یابد، به دلیل تغییر نسبت سطح به حجم و رفتار کوانتومی ذرات، خصوصیات فیزیکی، بیولوژیکی، شیمیایی و مغناطیسی آنها تغییر می­کند. به عنوان مثال وقتی میکرو­ذرات طلا به نانو­ذرات طلا تبدیل می­شوند، دمای ذوب آنها پایین می­آید و رنگ آنها قرمز می­شود . امروزه فناوری نانو علاوه بر صنعت، سهم قابل توجهی نیز در علم پزشکی به خود اختصاص داده­ است. به عنوان مثال نانو­ذرات در ژن­درمانی، انتقال دارو، تشخیص و درمان بیماری­ها به خصوص سرطان، واکسیناسیون، عکسبرداری پزشکی، تشخیص مولکول­های زیستی مانند پروتئین و DNA، عوامل ضد میکروبی و بسیاری موارد دیگر کاربرد دارند. در کنار مزایای نانو­ذرات، این مواد خطرات خاص خود را دارند. ویژگی­های منحصر به فرد نانو­ذرات سبب جابه­جایی آسان آنها می­شود. از طرفی بالا بودن نسبت سطح به حجم آنها باعث تواناییشان در بر­هم­کنش با فرایند­های زیستی شده و نانو­مواد را قادر می­سازد که به راحتی وارد سلول شده و با مولکول­های زیستی واکنش دهند و باعث افزایش سطح رادیکال های آزاد و فعال درون سلول شوند. این گونه ­های فعال تولید شده به واسطه حضور نانو­ذرات، می­توانند منجر به آسیب­های قابل وراثت به DNA شوند. با توجه به این مسائل، تشخیص این خطرات ضروری بوده و نیاز فوری به رسیدگی و جمع­آوری اطلاعات در زمینه پتانسیل اثر بر سلامتی انسان را می­طلبد. بنابراین با افزایش به­کارگیری این مواد، انسان هر­چه بیشتر در معرض این مواد قرار گرفته و خطرات محیطی و سلامتی بیشتری انسان را تهدید می­کند.

نانو­ذرات نقره (AgNP):

۳۰ درصد از سهم کل محصولات حاوی نانو را، نانو­ذرات نقره به خود اختصاص داده­اند به طوریکه این ذرات رکورد­دار مصرف در میان نانو­ذرات مختلف هستند. نانوذرات نقره، به دلیل ویژگی ضد میکروبی خود، به طور گسترده در صنایع بزرگی مانند صنعت پارچه­سازی، غذا، رنگ، آرایشی، الکترونیک، پوشش، تصفیه آب و پزشکی کاربرد دارند. این نانوذرات می­توانند از غشای سلولی عبور کرده و به سرعت وارد هسته شده و موجب القای آسیب DNA و در نتیجه خودکشی سلولی شوند. تحقیقات بسیاری نشان داده است که نانوذرات نقره، پتانسیل یک عامل سرطان­زا را دارا می­باشد.

نانو­لوله­های کربن (CNTs):

نانو­لوله­های کربن علاوه بر کاربرد­های صنعتی، امروزه به عنوان حامل­های دارو در علم پزشکی بسیار مورد توجه قرار گرفته اند ولی این نانو­ذرات به دلیل نسبت سطح به حجم بالایی که دارند، فعالیت بالایی داشته و می­توانند انتقال دهنده مواد سمی به درون سلول باشند. از طرفی این نانولوله ها، مشابه مولکول­های DNA هستند و می­توانند به طور مستقیم با DNA واکنش دهند.

نانوذرات سیلیکا (SNPs):

نانو­ذرات سیلیکا کاربرد وسیعی در صنعت و زمینه­های بیوتکنولوژی و پزشکی مانند تشخیص پزشکی، انتقال دارو، ژن درمانی، و تشخیص مولکول­های زیستی دارند. با این حال دانشمندان گزارش دادند که این نانوذرات در سلول­های مختلف موجب القای آسیب به DNA، اثرات جهش­زایی و توقف چرخه سلولی در سلول­های مختلفی می­شوند و از طریق سیستم تنفسی، سیستم گوارشی، پوست و جریان خون وارد بدن شده و در اندام­های داخلی شامل ریه­ها، کبد، طحال و کلیه­ها اجتماع کرده و التهاب و چندین آسیب بافتی را ایجاد می­کنند. از منظری دیگر این نانو­ذرات با عبور از غشای سلولی در هسته و سیتوپلاسم پراکنده و باعث سمیت سلولی در بسیاری از انواع سلول می­شوند.

نانوذرات اکسید روی:

نانو­ذرات اکسید روی علاوه بر کاربرد گسترده­ای که در صنایع گوناگون دارند، به عنوان یک عامل ضد باکتری نیز در فراورده­های ضد آفتاب و آرایشی و بهداشتی بسیار مورد استفاده قرار می­گیرند. ولی نانو­ذرات اکسید روی در این فراورده­ها با تولید رادیکال­های آزاد در پوست، باعث آسیب به DNA شده و در نهایت ممکن است ایجاد سرطان کنند.

نانو­ذرات طلا (GNPs):

به دلیل جذب نوری بالا، خصوصیات پراکندگی و سمیت بسیار پایین نانو­ذرات طلا، این مواد از جایگاه ویژه­ای در پزشکی نوین برخوردار هستند. به عنوان مثال این ناوذرات در تشخیص و درمان سرطان، انتقال ژن و دارو، تشخیص DNA و دیگر زمینه­ها استفاده می­شود. گزارشات کمی در مورد سمیت نانوذرات طلا چاپ شده است.

.با توجه به مطالب ذکر شده می­توان اینگونه نتیجه گرفت که گذشته از مزایای فراوان نانو­ذرات، این مواد با ورود روز­افزون خود به زندگی انسان سلامت و محیط زیست را تهدید می­کند. از این­رو کنترل این خطرات، مدیریت در استفاده صحیح از نانو­مواد را می­طلبد. با وجود اینکه مکانیسم احتمالی سمیت اکثر نانو­ذرات، تولید رادیکال های آزاد می­باشد ولی هر نانو­ماده باید به طور جداگانه مورد بررسی قرار گیرد.

به قلم: سیده رویا علوی شریف