कुछ प्रकार के नैनोकणों का परीक्षण हृदय पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है

एक कृंतक से पृथक परीक्षण दिल का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिक पहली बार यह दिखाने में सक्षम थे कि कुछ नैनोकणों का हृदय पर एक औसत दर्जे का और नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। नैनोकणों का निर्माण कणों से होता है - जिसकी चौड़ाई मानव बाल की तुलना में बहुत कम होती है - जो अब आमतौर पर कई आधुनिक उत्पादों जैसे सनस्क्रीन में उपयोग किया जाता है, और भविष्य के उत्पादों से संबंधित अनुसंधान में भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, भविष्य की दवाएं।

ये वैज्ञानिक हेल्महोल्त्ज़ ज़ेंट्रम म्येनचेन और टेक्निसिच यूनिवर्सिटेट म्येनचेन (टीयूएम) से हैं। उन्होंने टेस्ट हार्ट के रूप में एक लैजेंडॉर्फ दिल का इस्तेमाल किया। जब सामान्य कृत्रिम नैनोकणों की एक श्रृंखला के संपर्क में आते हैं, तो हृदय ने एक निश्चित हृदय गति, हृदय संबंधी अतालता और संशोधित ईसीजी मूल्यों के साथ कुछ प्रकारों पर प्रतिक्रिया की जो हृदय रोग के विशिष्ट हैं।

टाइटेनियम डाइऑक्साइड - सनस्क्रीन और सफेद पेंट में उपयोग किया जाता है - और सिलिकॉन डाइऑक्साइड ने बदल दिया ईसीजी मूल्यों के साथ हृदय की दर में 15 प्रतिशत तक की वृद्धि हुई, जो सामान्य नहीं हुई, भले ही नैनोकणों का एक्सपोजर समाप्त हो गया था। यह तस्वीर लिथियम आयन बैटरी के लिए विकसित कार्बन-लेपित Ti02 नैनोकणों को दिखाती है। चित्र साभार: आर्गनेन नेशनल लेबोरेटरी

TUM में हाइड्रोकैमिस्ट्री संस्थान के निदेशक रेइनहार्ड नीनेर ने समझाया:

हम हृदय को एक डिटेक्टर के रूप में उपयोग करते हैं। इस तरह हम परीक्षण कर सकते हैं कि क्या विशिष्ट नैनोकणों का हृदय क्रिया पर प्रभाव पड़ता है या नहीं। ऐसा कोई विकल्प मौजूद नहीं था।

Nie theirner, Andreas Stampfl और team ने 1 जून 2011 को ACS नैनो के अंक में अपना अध्ययन प्रकाशित किया।

आधुनिक जीवन में कृत्रिम नैनोपार्टिकल्स व्याप्त हैं। लेकिन हमारे स्वास्थ्य और तंत्र पर उनका प्रभाव जिससे वे शरीर को प्रभावित करते हैं, रहस्य में डूबा रहता है।

कार्बन नैनोट्यूब। चित्र साभार: आर्गनेन नेशनल लेबोरेटरी

दशकों से, हृदय रोगियों पर किए गए अध्ययनों से पता चला है कि पार्टिकुलेट मैटर का हृदय प्रणाली पर नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। फिर भी यह स्पष्ट नहीं रहा कि क्या नैनोपार्टिकल्स उनकी क्षति को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष रूप से करते हैं - उदाहरण के लिए, चयापचय प्रक्रियाओं या भड़काऊ प्रतिक्रियाओं के माध्यम से।

वैज्ञानिक परीक्षण हृदय का उपयोग उस तंत्र पर प्रकाश डालने के लिए कर सकते हैं जिसके द्वारा नैनोपार्टिकल्स हृदय गति को प्रभावित करते हैं। ऐसा करने के लिए, उन्होंने पोषक तत्व समाधान (प्रयोग के लिए रक्त की जगह) को लूप में वापस खिलाने की अनुमति देने के लिए लैंगेंडोर्फ के प्रयोगात्मक सेटअप को बढ़ाया, एक बार जब यह हृदय से बह गया था। इसने वैज्ञानिकों को दिल द्वारा छोड़े गए पदार्थों की निगरानी करने और नैनोकणों के लिए दिल की प्रतिक्रिया को समझने की अनुमति दी।

एक Langendorff दिल की स्थापना की। इमेज क्रेडिट: एंड्रियास स्टैम्फ्ल / एसीएस नैनो

स्टैम्पफ्ल और नीनेर के अनुसार, यह बहुत संभावना है कि न्यूरोट्रांसमीटर नॉरएड्रेनालाईन नैनोकणों द्वारा बढ़ाई गई हृदय गति के लिए जिम्मेदार है। नॉरएड्रेनालाईन हृदय की भीतरी दीवार में तंत्रिका अंत द्वारा जारी किया जाता है। यह हृदय की दर को बढ़ाता है और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है - एक टिप-ऑफ जो कि नैनोकणों का भी वहां एक हानिकारक प्रभाव हो सकता है।

स्टैम्पफ्ल और उनकी टीम ने कार्बन ब्लैक और टाइटेनियम डाइऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स के परीक्षण के लिए अपने दिल के मॉडल का इस्तेमाल किया, साथ ही स्पार्क जनित कार्बन, जो डीजल दहन से उपजी वायु प्रदूषकों के लिए एक मॉडल के रूप में कार्य करता है। इसके अलावा, उन्होंने सिलिकॉन डाइऑक्साइड, विभिन्न एरोसिल सिलिकस (सौंदर्य प्रसाधनों में गाढ़ा करने वाले एजेंट के रूप में), और पॉलीस्टाइनिन का परीक्षण किया।

कार्बन ब्लैक, स्पार्क जनित कार्बन, टाइटेनियम डाइऑक्साइड और सिलिकॉन डाइऑक्साइड ने परिवर्तित ईसीजी मूल्यों के साथ 15 प्रतिशत तक हृदय की दर में वृद्धि की, जो सामान्य नहीं हुई, भले ही नैनोपार्टिकल एक्सपोज़र समाप्त हो गया था। एरोसिल सिलिकस और पॉलीस्टायरीन ने हृदय समारोह पर कोई प्रभाव नहीं दिखाया।

एक स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप ने प्लैटिनम नैनोपार्टिकल्स की इस छवि को स्ट्रोंटियम के चेहरे पर नैनोक्यूब के रूप में चित्रित किया। चित्र साभार: आर्गनेन नेशनल लेबोरेटरी

चिकित्सा अनुसंधान में, कृत्रिम नैनोकणों को तेजी से परिवहन वाहनों के रूप में तैनात किया जाता है। उनकी बड़ी सतहें (उनकी मात्रा की तुलना में) सक्रिय एजेंटों के लिए आदर्श डॉकिंग मैदान प्रदान करती हैं। नैनोकणों सक्रिय एजेंटों को मानव शरीर में उनके गंतव्य तक पहुंचाते हैं (उदाहरण के लिए, एक ट्यूमर)। ऐसे "नैनो कंटेनर" के शुरुआती प्रोटोटाइप कार्बन या सिलिकेट आधारित हैं। अब तक, मानव शरीर पर इन पदार्थों का प्रभाव काफी हद तक अज्ञात है। इसलिए नया हृदय मॉडल उन कणों प्रकारों का चयन करने में मदद करने के लिए एक परीक्षण अंग के रूप में काम कर सकता है जो हृदय को नकारात्मक तरीके से प्रभावित नहीं करते हैं।

कृत्रिम नैनोकणों का उपयोग कई औद्योगिक उत्पादों में किया जाता है - उनमें से कुछ दशकों तक। उनके छोटे आकार और बड़ी सतह इन कणों को अद्वितीय बनाती हैं। उदाहरण के लिए, टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) की बड़ी सतह क्षेत्र, एक बड़े अपवर्तक सूचकांक की ओर जाता है जो पदार्थ को शानदार सफेद दिखाई देता है। इस प्रकार यह अक्सर सफेद कोटिंग पेंट या सनस्क्रीन में एक यूवी अवरोधक के रूप में उपयोग किया जाता है। तथाकथित कार्बन ब्लैक भी सालाना उत्पादित 8 मिलियन टन से अधिक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला नैनोपार्टिकल (मुख्य रूप से कार के टायर और प्लास्टिक में) है। इन नैनोकणों के छोटे आकार (वे केवल 14 नैनोमीटर के पार मापते हैं) उन्हें रंजक के लिए अच्छी तरह से अनुकूल बनाता है, जैसा कि प्रिंटर और कॉपी मशीनों में होता है।

Nie ner ने कहा:

अगली चीज जो हम करना चाहते हैं, वह यह पता लगाना है कि कुछ नैनोकणों हृदय समारोह को क्यों प्रभावित करते हैं, जबकि अन्य हृदय को प्रभावित नहीं करते हैं।

विनिर्माण प्रक्रिया और आकार दोनों एक महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। वैज्ञानिक आगे के अध्ययन की योजना बनाते हैं ताकि विभिन्न प्रकार के नैनोकणों की सतहों और कार्डियक दीवार की कोशिकाओं के साथ उनकी बातचीत की जांच की जा सके।

नीचे पंक्ति: वैज्ञानिक रेइनहार्ड निएनेर, एंड्रियास स्टैम्फ़ल और हेल्महोल्त्ज़ ज़ेंट्रम मुएंचेन और टेक्निसिच यूनिवर्सिटेट मुएंचेन (टीयूएम) की टीम पहली बार यह दिखाने में सक्षम थीं कि कुछ प्रकार के नैनोकणों का औसत दर्जे का और नकारात्मक प्रभाव पड़ता है। दिल। उनका अध्ययन एसीएस नैनो के 1 जून, 2011 के अंक में दिखाई दिया। यह काम शोधकर्ताओं को संकेत दे सकता है कि किस प्रकार के नैनोकणों को उत्पादों में उपयोग के लिए अनुपयुक्त किया गया है।

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