Grafen je dvodimenzionalni (debel približno en atom) nanomaterial iz ogljika, sestavljen iz ene plasti gosto nameščenih ogljikovih atomov. Zaradi visoke mehanske trdnosti ter pomembnih električnih in toplotnih lastnosti je grafen primeren za številne nove aplikacije na področju elektronike, bioloških, kemičnih in magnetnih senzorjev, fotodetektorjev ter shranjevanja in proizvodnje energije.
Ali ste vedeli?
Pričakuje se, da se bo proizvodnja grafena zaradi njegove potencialne uporabe v prihodnjih letih znatno povečala, vendar zaradi njegove nizke tržne uveljavitve in omejitev pri analizi njegovih učinkov trenutno še ni na voljo veliko informacij o koncentracijah nanomaterialov grafena v ekosistemih.
Zdaj je postalo znano, da lahko grafenov oksid kot trojanski konj pod določenimi pogoji prenaša organska onesnaževala do rib. Znanstveniki iz raziskovalne skupine CBET na Univerzi v Baskiji (UPV/EHU) v Španiji in Univerzi v Bordeauxu v Franciji so v študiji dokazali, da so nanomateriali iz grafenskega oksida sami in v kombinaciji s policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki potencialni vir strupenosti za ribe, vendar v koncentracijah, ki presegajo trenutno pričakovane okoljske ravni. V pogojih, uporabljenih v raziskavi, visoka toksičnost ni bila zaznana, vendar so bile opažene spremembe nekaterih biomarkerjev.
Upoštevajte
Zaradi površinskih lastnosti grafena bi lahko ta v vodnem okolju deloval kot prenašalec organskih onesnaževal, kot so policiklični aromatski ogljikovodiki, za vodne organizme. V zvezi s tem je raziskovalna skupina CBET (Cell Biology in Environmental Toxicology) ocenila sposobnost grafenovega oksida, da sorbira policiklične aromatske ogljikovodike, ter toksičnost grafenovega oksida samega in v kombinaciji z nekaterimi policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki pri zarodkih in odraslih zebrah.
"Rezultati so pokazali, da lahko grafenov oksid prenaša policiklične aromatske ogljikovodike v zebre (z nekakšnim učinkom trojanskega konja) in povzroča subletalne poškodbe. V pogojih, ki smo jih uporabili, toksični učinki niso bili veliki, saj niso poginile niti ribe niti zarodki, vendar smo pri nekaterih biomarkerjih zaznali učinke, ki nas opozarjajo," je povedala Amaia Orbea, doktorica skupine CBET na UPV/EHU.
Po eni strani so ugotovili, da se pri visokih koncentracijah pri zarodkih lahko pojavijo malformacije, "kar pomeni, da se pri daljši izpostavljenosti in višjih koncentracijah lahko rodijo nežive živali", pojasnjuje Orbea. Po drugi strani pa je ta raziskava pokazala, da je bil "dolgoročno, pri tritedenski izpostavljenosti, encim acetilholinesteraza, ki upočasnjuje živčne dražljaje, pri vseh tretiranih ribah inhibiran, zato smo kljub temu, da nismo uporabili zelo visokih koncentracij, videli, da se s podaljševanjem časa izpostavljenosti začnejo pojavljati nevrotoksični učinki," je poudaril raziskovalec.
Upoštevajte
"Uporabili smo določene koncentracije in časovna obdobja, vendar ne vemo, kako se bodo te koncentracije od zdaj naprej razvijale v naravi in kakšen bo njihov vpliv v povezavi z drugimi onesnaževali. Rezultati so nam pokazali, da koncentracije, ki lahko trenutno obstajajo v okolju, niso zelo nevarne, vendar moramo biti previdni: ne vemo, kakšne učinke lahko imajo te nizke koncentracije pri daljši izpostavljenosti. Dobljeni rezultati so povezani s pogoji, ki smo jih uporabili v naših poskusih. Običajno v okolju ne najdemo samo grafena; poleg grafena obstaja še veliko drugih onesnaževal, ki prav tako vplivajo na živali ... Upoštevati moramo vse hkrati," opozarja.
Ta študija je del mednarodnega so-vodenja doktorskega študenta Ignacia Martíneza Álvareza. Raziskavo je financirala UPV/EHU, Amaia Orbea je vodja disertacije na UPV/EHU, Hélène Budzinski pa vodja disertacije na Univerzi v Bordeauxu. Raziskava je potekala na Oddelku za zoologijo in biologijo živalskih celic ter v Centru za raziskave na področju eksperimentalne morske biologije in biotehnologije (morska postaja Plentzia) v sodelovanju s podjetjem Polymat.
Končna opomba
Naslov študije je "Sprejem in učinki nanomaterialov grafenovega oksida samih in v kombinaciji s policikličnimi aromatskimi ogljikovodiki pri zebricah". Objavljena je bila v znanstveni reviji Science of the Total Environment. (Vir: UPV/EHU)