"Het is nogal ironisch: in ons laboratorium, dat werkt met koolstofnanobuisjes, dragen we gezichtsmaskers om precies te voorkomen wat we in deze monsters zien, maar iedereen die daar rondwandelt in de wereld heeft waarschijnlijk op zijn minst een kleine concentratie koolstofnanobuisjes in hun longen, "zegt Lon Wilson.
Cellen uit de luchtwegen van Parijse kinderen met astma bevatten door de mens gemaakte koolstofnanobuizen, net als de soort die wordt aangetroffen in de uitlaatpijpen van voertuigen in Parijs.
De onderzoekers rapporteren in het tijdschrift EBioMedicine dat deze monsters overeenkomen met wat elders in Amerikaanse steden, in spinnenwebben in India en in ijskernen is gevonden.
Het onderzoek schrijft geenszins de condities van de kinderen voor aan de nanobuisjes, zegt Rice University chemicus Lon Wilson, een overeenkomstige auteur van een nieuw document dat het werk beschrijft. Maar de schijnbare alomtegenwoordigheid van de nanobuisjes zou de focus moeten zijn van verder onderzoek, voegt hij eraan toe.
"We weten dat koolstofnanodeeltjes in de natuur worden aangetroffen", zegt Wilson, erop wijzend dat ronde fullereenmoleculen zoals die welke bij Rice zijn ontdekt, gewoonlijk worden geproduceerd door vulkanen, bosbranden en andere verbranding van koolstofmaterialen. "Het enige dat u nodig hebt, is een kleine katalysator om koolstofnanobuizen te maken in plaats van fullerenen."
De katalysator van een auto, die toxisch koolmonoxide in veiliger uitstoot omzet, vertoont op zijn minst een voorbijgaande gelijkenis met het hogedruk-koolmonoxide- of HiPco-proces om koolstofnanobuisjes te maken, zegt hij. "Dus het is geen grote verrassing als je erover nadenkt," voegt Wilson eraan toe.
Het team onder leiding van Wilson, Fathi Moussa van de Paris-Saclay University, en hoofdauteur Jelena Kolosnjaj-Tabi, een afgestudeerde student van Paris-Saclay, analyseerde deeltjes in de alveolaire macrofaagcellen (ook bekend als stofcellen) die helpen stoppen vreemde materialen zoals deeltjes en bacteriën komen in de longen terecht.
De onderzoekers schrijven dat hun resultaten suggereren dat mensen routinematig worden blootgesteld aan koolstofnanobuisjes. Ze stelden ook dat eerdere studies die het koolstofgehalte van luchtwegmacrofagen koppelen en de achteruitgang van de longfunctie opnieuw bekeken moeten worden in het licht van de nieuwe bevindingen. Moussa bevestigt dat zijn laboratorium de impact van door de mens gemaakte nanobuisjes op de gezondheid zal blijven bestuderen.
De cellen werden genomen van 69 willekeurig geselecteerde astmapatiënten van 2 tot 17 die routinematige fiberoptische bronchoscopie ondergingen als onderdeel van hun behandeling. Om ethische redenen werden geen cellen van gezonde patiënten geanalyseerd, maar omdat nanobuizen in alle monsters werden gevonden, concludeerden de onderzoekers dat koolstofnanobuisjes waarschijnlijk in iedereen te vinden zijn.
Vergelijkbaar met asbest?
In het onderzoek worden geen definitieve conclusies getrokken over de controversiële stelling dat koolstofnanobuisjesvezels kunnen werken als asbest, een bewezen carcinogeen. Maar de auteurs herinnerden eraan dat "lange koolstofnanobuisjes en grote aggregaten van korte die een granulomateuze (ontsteking) reactie kunnen induceren."
De studie beantwoordt gedeeltelijk de vraag wat het zwarte materiaal binnen alveolaire macrofagen vormt, de oorspronkelijke focus van het onderzoek. De onderzoekers vonden enkelwandige en meerwandige koolstofnanobuisjes en amorfe koolstof tussen de cellen, evenals in monsters die waren afgeveegd van de uitlaatpijpen van auto's in Parijs en stof van verschillende gebouwen in en rond de stad.
"De concentraties van nanobuizen zijn zo laag in deze monsters dat het moeilijk te geloven is dat ze astma veroorzaken, maar je weet maar nooit," zegt Wilson. "Wat me het meest verbaasde was dat koolstofnanobuizen de belangrijkste component waren van de koolstofachtige vervuiling die we in de monsters vonden."
De nanobuizenaggregaten in de cellen varieerden in grootte van 10 tot 60 nanometers in diameter en tot enkele honderden nanometers lang, klein genoeg dat optische microscopen niet in staat zouden zijn geweest om ze te identificeren in monsters van voormalige patiënten. De nieuwe studie gebruikte meer geavanceerde gereedschappen, waaronder hoog-resolutie transmissie-elektronenmicroscopie, röntgenspectroscopie, Raman-spectroscopie en nabij-infrarood fluorescentiemicroscopie om ze definitief te identificeren in de cellen en in de milieumonsters.
"We verzamelden monsters uit de uitlaatpijpen van auto's in Parijs en uit drukke en niet-drukke kruispunten daar en vonden hetzelfde type structuren als in de menselijke monsters", zegt Wilson.
"Het is nogal ironisch. In ons laboratorium, dat werkt met koolstofnanobuizen, dragen we gezichtsmaskers om precies te voorkomen wat we in deze monsters zien, maar iedereen die daar rondwandelt, heeft waarschijnlijk op zijn minst een kleine concentratie koolstofnanobuisjes in hun longen, "zegt hij. .
De onderzoekers suggereren ook dat de grote oppervlakten van nanobuisjes en hun vermogen om zich aan stoffen te hechten, ze tot effectieve dragers voor andere verontreinigende stoffen kunnen maken.
De studie volgt op een vrijgegeven door Rice en Baylor College of Medicine eerder deze maand met het vergelijkbare doel van het analyseren van de zwarte stof gevonden in de longen van rokers die stierven aan emfyseem. Die studie vond koolstofzwartnanodeeltjes die het product waren van de onvolledige verbranding van dergelijk organisch materiaal zoals tabak.
Wilson, een professor in de chemie aan de Rice, en Moussa, een professor in de analytische chemie aan de Paris-Saclay University en een klinisch bioloog aan de afdeling biochemie in de Hôpitaux de Paris, zijn co-hoofdonderzoekers van de studie.
De Welch Foundation ondersteunde het onderzoek gedeeltelijk.
Bron: Rice University
Related Books:
at
Speciale brillen tonen de mogelijke oogschade van diabetes aan patiënten
Een set van in elkaar te klikken brillen zal artsen helpen de effecten van diabetische retinopathie aan te tonen, een oogziekte die het gevolg kan zijn van...
Vuilvrij Indoor Garden groeit een jaar van wekelijkse salades
Een nieuw apparaat kan genoeg voedsel produceren om één salade per week een heel jaar te maken - en dat in een appartement.
Voelt een kou ellendig aan als u eenzaam bent?
Mensen die zich eenzaam voelen zullen waarschijnlijk denken dat hun verkoudheidsverschijnselen ernstiger zijn dan die met sterke vriendschappen en sociale netwerken.
We weten dat we ziek zijn, zelfs als medische tests dat niet doen
Wat u zegt wanneer een arts u vraagt hoe u zich voelt, is net zo goed - of misschien zelfs beter - dan welke test dan ook om langdurige ziekte of de dood te voorspellen.
Angst opent de deur naar diabetes
Wetenschappers hebben een verband blootgelegd tussen emotionele stress en diabetes, met wortels in het vermogen van de hersenen om angst onder controle te houden.
Bedankt voor het bezoeken InnerSelf.com, waar er zijn 20,000+ levensveranderende artikelen waarin ‘nieuwe attitudes en nieuwe mogelijkheden’ worden gepromoot. Alle artikelen zijn vertaald naar 30+ talen. Inschrijven aan InnerSelf Magazine, dat wekelijks verschijnt, en Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine verschijnt sinds 1985.
Speciale brillen tonen de mogelijke oogschade van diabetes aan patiënten
Vuilvrij Indoor Garden groeit een jaar van wekelijkse salades
Voelt een kou ellendig aan als u eenzaam bent?
We weten dat we ziek zijn, zelfs als medische tests dat niet doen
Angst opent de deur naar diabetes
Bedankt voor het bezoeken InnerSelf.com, waar er zijn 20,000+ levensveranderende artikelen waarin ‘nieuwe attitudes en nieuwe mogelijkheden’ worden gepromoot. Alle artikelen zijn vertaald naar 30+ talen. Inschrijven aan InnerSelf Magazine, dat wekelijks verschijnt, en Marie T Russell's Daily Inspiration. InnerSelf Magazine verschijnt sinds 1985.
