グラフェンの健康リスク

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パンデミックの間、 ナノ粒子 診断、個人用保護具、予防、病気の治療に使用されています。 生物医学におけるナノ粒子の使用は、人間と機械のシームレスな相互作用としてのリアルタイムの人間の健康監視に対する要望により、さらに増加すると予想されます。 

将来の生活を支配する可能性のある最も急成長しているナノ粒子は、グラフェン由来の製品です。 新しい 2D 材料であるグラフェンは、機械的、熱的、および電気的特性に優れており、ウェアラブル センサーや埋め込み型デバイスに使用されています。一方、酸化型グラフェン酸化物の研究開発は、がん治療、薬物送達、ワクチン開発、超音波などに使用されています。低濃度診断、微生物汚染の根絶、細胞イメージング。 

これまでのところ、グラフェン由来製品に関する科学文献は、主に肯定的な側面に焦点を当てています。 パンデミックの間、酸化グラフェンは安全でないナノ粒子として知られるようになりました。 フェイスマスク そしてテスト。 一方、科学者たちは、グラフェン由来の製品が人間の健康と環境に壊滅的な影響を与える可能性について疑問を呈しています。 グラフェン由来製品の誇大宣伝により、製品から市場へのリリースまでの時間が短縮され、信頼性と再現性の高いデータが得られました。 細胞毒性および遺伝毒性効果 まだ行方不明です。 

グラフェン アンリミテッド

2010 年、XNUMX 人の研究者、マンチェスター大学の Andre Geim と Konstantin Novoselov は、一種のスコッチ テープを使用して、鉛筆に含まれるグラファイトに由来する XNUMX つの炭素原子層を分離したことでノーベル物理学賞を受賞しました。 驚くべき素材は、人類が知っている最も軽くて薄い万能物質です。 透明で導電性があり、選択的に透過します。 

C原子は、ハニカム(六角形)格子にしっかりと結合しています。 グラフェンの特性に基づいて、この材料はエレクトロニクスから生物医学までさまざまな分野で使用されています。 2013 年に、欧州委員会は未来および新興技術プロジェクトを開始しました。 グラフェンフラッグシップ、170 年間に 22 億ユーロの予算を投じ、XNUMX か国から XNUMX 人の学者と産業界のパートナーが関与し、現在パイプラインで多くのグラフェン製品を所有しています。 

しかし、日常生活でグラフェン由来製品の可能性を実現するために手頃な価格で大量かつ高品質のグラフェン (純粋、均質、無菌) を生産することは、依然として課題であり、細胞システムと生物学的システムの標準化と検証を改善することも同様です。さまざまな形態のグラフェンの毒性をテストします。 

EU グラフェン フラグシップ プロジェクトは、まだあることを認めています。 ギャップ リスク関連の知識を満たすために。 グラフェンの応用は、2025 年から 2030 年の間に成熟すると予想されています。 EU で製造されたナノマテリアルは、工業生産および商業化が認可されるために、REACH 規則を満たさなければなりません。

ヒューマン マシン インタラクションへのポータル

多くの政治家や公衆衛生の専門家は、病気の予防、診断、治療を管理するための主要な手段として、ヘルスケアへのテクノロジーの導入を推進しています。 さらに、コスト削減や医療従事者不足のギャップを埋めることにもメリットがあると考えられます。 

この政策は、病気に焦点を当てることから予防に移行することになり、 グッドヘルスパス IDカードと予防接種パスポートにリンクすることができます。 このようにして、病気を予防し、他の国に旅行する場合でも健康を維持するために、いつ、どのように行動するかを各人に教えることができます。 

グラフェンベースのセンサープラットフォーム 生物物理学的、生化学的、環境信号を監視するためのウェアラブル センサーや、神経系、心臓血管系、消化器系、運動系の埋め込み型デバイスなど、非侵襲的および侵襲的なアプリケーションは、人工知能の実装に非常に価値があると予測されています。 

グラフェン フラッグシップ プロジェクトでは、グラフェンに基づくさまざまなスキン パッチ センサーが開発され、人々が継続的に力を発揮できるようにします。 モニター積極的に より安全な選択をしてください。 最初 侵襲性神経インターフェース 前例のない高い忠実度で脳信号を解釈し、各患者の臨床状態に適応した治療反応を生み出す能力を備えた脳内で、すぐに臨床試験に入ることが期待されています。 イノベーションは1,3億ユーロのEUに関連しています  人間の脳プロジェクト 神経科学コンピューティングと脳関連医療の分野を強化し、行動に影響を与えるより多くの埋め込み型デバイスが開発されることを期待しています。 

酸化グラフェンと人体 

酸化グラフェンは、多くの溶媒に分散する可能性があるため、吸入、皮膚接触、および摂取によって意図せず体内に入る可能性があります。 毒性作用 GO の量は、体内での分布に影響を与える投与経路、投与量、合成方法、製造プロセスからの不純物とそのサイズ、酸化度などの物理化学的特性など、いくつかの変数に依存しています。 

GOは、人体のタンパク質、ミネラル、抗体に対して高い吸着能力を持ち、GOの構造と形態を他の生体分子や生理学的プロセスと相互作用できるバイオコロナに変換します。 生体適合性の違いは、細胞の相互作用と炎症誘発効果を決定する、表面に形成されたタンパク質コロナの組成の違いによるものであることが示唆されました。 

選択した物理化学的特性と実験条件に応じて、毒性がないことから長期的な深刻な損傷の可能性まで、多くの矛盾する結果があり、急性および長期暴露に関与するそのトキシコキネティクスとメカニズムをよりよく理解する必要があります。 

また、皮膚、血液脳関門、胎盤の関門などの生物学的関門に対する作用も異なる場合があります。 GO の細胞内および細胞外分解は、主にさまざまな器官のマクロファージ (免疫細胞) によって調整されます。 肺、心臓、肝臓、脾臓、および腸は、GO が存在する臓器です。 これに関連して、生体内での生物残留の潜在的なリスクと、影響を受ける細胞膜の完全性、代謝プロセス、および生物の形態を理解することが重要です。 GO が生成される方法は、生物学的システム、体内分布、および人体による排泄への潜在的な影響にとって重要です。 

酸化グラフェンと環境

グラフェンの形態に関係なく 研究数が多い グラフェンは、原核生物、バクテリア、ウイルス、植物、微小無脊椎動物、大型無脊椎動物、哺乳類、ヒト細胞、動物全体を含む広範囲の生物に in vivo で影響を与えることが実証されています。 利用可能な現在の文献の大部分は、グラフェンベースのナノ材料が細胞毒性であることを示しています。

それらの細胞毒性のメカニズムはまだ確立されていませんが、酸化ストレス、細胞浸透、および炎症が、水生生物におけるグラフェンベースのナノマテリアル毒性のメカニズムとして最も広く認識されています。 残念ながら、臓器機能、代謝効果、および行動への影響を欠く情報には、依然として大きなギャップがあります. 

1つの健康

パンデミックが終息した今、 1つの健康 監視、ワクチン、および新技術を使用した医薬品開発に焦点を当てています。 しかし、専門家や政治家は、 バイオハザード 過去 XNUMX 年間のパンデミックの際に環境に放出されたグラフェン由来の製品。 

GO は有害廃棄物から空気や水によって簡単に運ばれるため、すべての生物の GO 汚染の可能性のあるマイナス面は不明であり、排除することはできません。 ビスフェノール A の内分泌かく乱能力に対する GO の増強効果が観察されています。 成人男性 ゼブラフィッシュ。 細胞膜を貫通できるGOの鋭いエッジは、マイクロプラスチックやその他の未知の物質の生物への浸透を促進する可能性があります. 

健康と地球上のすべての生命に必要な世界規模の壊れやすいバランスのとれた生態系を破壊することにより、新しい病気が発生する可能性があります。 この公衆衛生上のリスクは、栄養失調の急激な増加により、日々増大しています。 ロックダウン 弱体化 よく機能する免疫システム グラフェン由来の製品を分解または無毒化する能力。 

証拠に基づく研究倫理的決定 GO 派生製品の生産とリリースの知的なファスト トラックに普及する必要があります。 優先事項は、十分で良好な栄養の利用可能性を改善し、不十分にテストされた製品のリリースを防ぎ、公衆衛生への信頼を回復する方法にもっと焦点を当てる必要があります.



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著者

  • カーラ・ピーターズ

    Carla Peeters は、COBALA Good Care Feels Better の創設者兼マネージング ディレクターです。 彼女はユトレヒトの医学部で免疫学の博士号を取得し、Wageningen University and Research で分子科学を学び、医学研究所の診断と研究を専門とする高等自然科学教育の 15 年間のコースを受講しました。 彼女は、ロンドン ビジネス スクール、INSEAD、Nyenrode ビジネス スクールなど、さまざまなビジネス スクールで学びました。 彼女はヘルスケアの変更の暫定マネージャーとして XNUMX 年間働き、そのうち数年間は暫定 CEO として病欠を減らし、ケアの質と収入を改善しました。

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