Исследователи Empa исследуют риск для здоровья, связанный с остатками графена

Исследователи Empa изучили остатки от сжигания пластиков, содержащих графен. Вывод исследования: Сгоревшие композитные материалы, содержащие наночастицы графена, можно считать безвредными при остром воздействии.

Благодаря своим исключительным свойствам графен теперь добавляют в широкий спектр пластиков. Углеродный материал улучшает, например, проводимость и стабильность композитов. Исследователи Empa в настоящее время изучают риски для здоровья, связанные с этими сравнительно новыми композитными материалами, в нескольких исследованиях. Самые последние исследования посвящены остаткам графеновых нанопластинок, которые могут быть получены после сжигания композитов в мусоросжигательных заводах или в результате пожара.

Реалистичная модель легких в чашке для культивирования клеток

Поскольку человеческий организм, скорее всего, вступит в контакт с частицами графена через дыхательные пути, исследователи использовали разработанную в Empa трехмерную модель легких с клеточными культурами для испытаний на токсичность. Группа под руководством Питера Вика из лаборатории Empa Particles-Biology Interactions в Санкт-Галлене подвергла клетки легких воздействию остатков сжигания композитных материалов, содержащих графеновые нанопластинки. Чтобы максимально реалистично оценить количество частиц графена, которым люди обычно подвергаются, команда под руководством Цзин Ванга из лаборатории передовых аналитических технологий Empa исследовала и провела количественный анализ остатков сгорания графеновых композитов. В междисциплинарном проекте также участвовали исследователи из Лаборатории перспективных волокон Empa.

Нет острого повреждения

Используя эти данные, команда подвергла трехмерную модель легких реалистичным условиям, чтобы можно было сделать прогнозы острой токсичности графеновых нанопластинок после сгорания. Результаты показали, что остатки сжигания пластиковых смол без графена вызывают хорошо известные побочные реакции, указывающие на риск для здоровья. Однако после контакта с остатками нанопластинок графена не было никаких дополнительных признаков острого повреждения клеток легких, таких как воспалительные реакции, окислительный стресс или даже гибель клеток.

В более раннем исследовании исследователи Empa уже смогли показать, что риск для здоровья от графеновой пыли, образующейся в результате истирания полимерных композитов, незначителен. Эффекты длительного воздействия наночастиц графена теперь будут изучаться в долгосрочных исследованиях.