DIJELI | ISPIS | POŠALJI E-POŠTOM
Tijekom pandemije široko rasprostranjena upotreba nanočestice koristi se za dijagnostiku, opremu za osobnu zaštitu, prevenciju i liječenje bolesti. Očekuje se da će se upotreba nanočestica u biomedicini dodatno povećati zbog želje za praćenjem ljudskog zdravlja u stvarnom vremenu kao besprijekornom interakcijom čovjeka i stroja.
Najpopularnije nanočestice koje bi mogle vladati budućim životima su proizvodi dobiveni iz grafena. Novi 2D materijal grafen ima prednosti u mehaničkim, toplinskim i električnim svojstvima te se koristi u nosivim senzorima i implantabilnim uređajima, dok se istraživanje i razvoj oksidiranog oblika grafen oksida koristi za liječenje raka, isporuku lijekova, razvoj cjepiva, dijagnostiku ultraniskih koncentracija, iskorjenjivanje mikrobne kontaminacije i stanično snimanje.
Do sada se znanstvena literatura o proizvodima dobivenim iz grafena uglavnom usredotočuje na pozitivne aspekte. Tijekom pandemije, grafen oksid postao je poznat kao nesigurna nanočestica koja bi mogla biti prisutna u facemasks i testovi. U međuvremenu, znanstvenici propituju moguće razorne učinke proizvoda dobivenih od grafena na ljudsko zdravlje i okoliš. Pomama oko proizvoda dobivenih od grafena dovela je do brzog puta od proizvoda do puštanja na tržište, dok su pouzdani i ponovljivi podaci o citotoksični i genotoksični učinci još uvijek nedostaju.
Neograničen grafen
Godine 2010. dva istraživača, Andre Geim i Konstantin Novoselov sa Sveučilišta u Manchesteru, dobili su Nobelovu nagradu za fiziku za izolaciju sloja jednog atoma ugljika dobivenog iz grafita prisutnog u olovkama, korištenjem vrste selotejpa. Nevjerojatan materijal najlakša je i najtanja svestrana tvar poznata čovječanstvu. Prozirna je, vodljiva i selektivno propustna.
C-atomi su čvrsto vezani u rešetku u obliku saća (heksagonalnu). Na temelju svojstava grafena, materijal se koristi u mnogim područjima, od elektronike do biomedicine. Europska komisija je 2013. godine pokrenula projekt Future and Emerging Technology, Graphene Flagship, s proračunom od milijardu eura za razdoblje od deset godina, u kojem je uključeno 170 akademika i industrijskih partnera iz 22 zemlje, a koji sada posjeduju mnoge proizvode od grafena u razvoju.
Međutim, proizvodnja grafena velike količine i kvalitete (čistog, homogenog i sterilnog) po pristupačnim cijenama kako bi se iskoristile mogućnosti proizvoda dobivenih od grafena u svakodnevnom životu i dalje je izazov, kao i poboljšanje standardizacije i validacije staničnih i bioloških sustava za testiranje različitih oblika grafena na njegovu toksičnost.
Vodeći projekt EU-a za grafen priznaje da još uvijek postoje praznine ispuniti znanje vezano uz rizik. Očekuje se da će primjena grafena doseći zrelost u razdoblju 2025.-2030. Nanomaterijali proizvedeni u EU moraju ispunjavati propise REACH kako bi bili odobreni za industrijsku proizvodnju i komercijalizaciju.
Portal za interakciju čovjeka i stroja
Mnogi političari i stručnjaci za javno zdravstvo promiču uvođenje tehnologije u zdravstvo kao glavnog instrumenta za upravljanje prevencijom, dijagnozom i liječenjem bolesti. Štoviše, smatra se da je korisna za smanjenje troškova i popunjavanje praznine u nedostatku zdravstvenih djelatnika.
Politika bi se prebacila s fokusa na bolesti na prevenciju, što je dovelo do ideje o Propusnica za dobro zdravlje što bi se moglo povezati s osobnom iskaznicom i putovnicom za cijepljenje. Na taj način svaka osoba može dobiti upute kada i kako djelovati kako bi spriječila bolest i ostala zdrava čak i kada putuje u druge zemlje.
A senzorska platforma na bazi grafena Predviđa se da će neinvazivna i invazivna primjena, uključujući nosive senzore za praćenje biofizičkih, biokemijskih, okolišnih signala i implantabilne uređaje za živčani, kardiovaskularni, probavni i lokomotorni sustav, biti od ogromne vrijednosti za implementaciju umjetne inteligencije.
U projektu Graphene Flagship razvijeni su različiti senzori na kožnim mrljama temeljeni na grafenu kako bi se ljudima omogućilo kontinuirano monitor i proaktivno donosite sigurnije odluke. Prvi invazivno neuronsko sučelje u mozgu sa sposobnošću interpretiranja moždanih signala s neviđenom visokom vjernošću, proizvodeći terapijski odgovor prilagođen kliničkom stanju svakog pacijenta, uskoro bi trebao ući u klinička ispitivanja. Inovacija je povezana s projektom EU vrijednim 1,3 milijarde eura Ljudski mozak Projekt unaprijediti područje neuroznanstvenog računarstva i medicine povezane s mozgom, očekujući razvoj više implantabilnih uređaja koji utječu na ponašanje.
Grafen oksid i ljudsko tijelo
Grafen oksid može nenamjerno ući u tijelo udisanjem, kontaktom s kožom i gutanjem jer se može dispergirati u mnogim otapalima. Otrovni učinci GO ovise o nekoliko varijabli, uključujući put primjene koji utječe na distribuciju u tijelu, dozu, metodu sinteze, nečistoće iz proizvodnog procesa i njihovu veličinu te fizikalno-kemijska svojstva poput stupnja oksidacije.
GO ima visok kapacitet adsorpcije proteina, minerala i antitijela u ljudskom tijelu, što transformira strukturu i oblik GO u biokoronu koja može stupiti u interakciju s drugim biomolekulama i fiziološkim procesima. Pretpostavlja se da je razlika u biokompatibilnosti posljedica različitih sastava proteinske korone formirane na njihovim površinama, što određuje njihovu interakciju sa stanicama i proupalne učinke.
Mnogi kontradiktorni rezultati, od netoksičnosti do moguće dugoročne ozbiljne štete, ovisno o fizikalno-kemijskim svojstvima i odabranim eksperimentalnim uvjetima, zahtijevaju bolje razumijevanje njegove toksikokinetike i mehanizama uključenih u akutnu i dugotrajnu izloženost.
Također, njegovo ponašanje prema biološkim barijerama poput kože, krvno-moždane barijere i barijere posteljice može varirati. Intra- i ekstracelularnu razgradnju GO uglavnom orkestriraju makrofagi (imune stanice) u različitim organima. Pluća, srce, jetra, slezena i crijeva su organi u kojima se GO nalazi. U tom kontekstu važno je razumjeti moguće rizike bioperzistencije u tijelu i utjecaja na integritet stanične membrane, metaboličke procese i morfologiju organizama. Način na koji se GO proizvodi od ključne je važnosti za potencijalni utjecaj na biološke sustave, biodistribuciju i izlučivanje iz ljudskog tijela.
Grafen oksid i okoliš
Bez obzira na oblike grafena a veliki broj studija pokazali su da grafen utječe na širok raspon živih organizama, uključujući prokariote, bakterije, viruse, biljke, mikro i makro beskralježnjake, sisavce, ljudske stanice i cijele životinje in vivo. Veliki dio dostupne trenutne literature ukazuje na to da su nanomaterijali na bazi grafena citotoksični.
Iako mehanizam njihove citotoksičnosti još nije utvrđen, oksidativni stres, stanična penetracija i upala najčešće su prepoznati mehanizmi toksičnosti nanomaterijala na bazi grafena u vodenim organizmima. Nažalost, još uvijek postoji ogromna praznina u informacijama o učinku na funkciju organa, metaboličke učinke i ponašanje.
Jedno zdravlje
Sada kada je pandemija završila, težimo ka Jedno zdravlje postao je prioritet, s naglaskom na nadzor, cjepiva i razvoj lijekova korištenjem nove tehnologije. Međutim, stručnjaci i političari oklijevaju zbog ogromnog porasta biohazard s proizvodima dobivenim iz grafena koji su ispušteni u okoliš tijekom pandemije u posljednje dvije godine.
Budući da se GO lako prenosi zrakom i vodom iz opasnog otpada, mogući negativni aspekt onečišćenja GO svih živih bića nije poznat i ne može se isključiti. Pojačavajući učinci GO na endokrino-disruptivne sposobnosti bisfenola A uočeni su u odrasli muškarac zebrica. Oštri rubovi GO koji mogu prodrijeti kroz stanične membrane mogli bi olakšati prodiranje mikroplastike i drugih nepoznatih tvari u organizme.
Nove bolesti mogu se razviti narušavanjem krhkog, uravnoteženog ekosustava diljem svijeta, potrebnog za zdravlje i sav život na Zemlji. Ovaj rizik za javno zdravlje raste svakim danom zbog naglog porasta pothranjenosti kao posljedice... imale i zatvaranja podrivanje dobro funkcionirajući imunološki sustav i sposobnost razgradnje ili detoksikacije proizvoda dobivenih iz grafena.
Istraživanja temeljena na dokazima i etičke odluke moraju prevladavati nad intelektualnim ubrzanjem proizvodnje i puštanja proizvoda izvedenih iz GO. Prioritet bi trebao biti bolji fokus na načine poboljšanja dostupnosti dovoljne i dobre prehrane, sprječavanja puštanja nedovoljno testiranih proizvoda i vraćanja povjerenja u javno zdravstvo.
-
Carla Peeters je osnivačica i direktorica tvrtke COBALA Good Care Feels Better. Ona je privremena izvršna direktorica i strateška konzultantica za više zdravlja i radne sposobnosti na radnom mjestu. Njezin doprinos usmjeren je na stvaranje zdravih organizacija, vođenje prema boljoj kvaliteti skrbi i isplativim tretmanima koji integriraju personaliziranu prehranu i način života u medicini. Doktorirala je imunologiju na Medicinskom fakultetu u Utrechtu, studirala molekularne znanosti na Sveučilištu Wageningen i istraživanje te pohađala četverogodišnji studij visokog prirodno-znanstvenog obrazovanja sa specijalizacijom u medicinsko-laboratorijskoj dijagnostici i istraživanju. Pohađala je izvršne programe na London Business School, INSEAD-u i Nyenrode Business School.
Pogledaj sve postove
