Генераторы углеродных нанотрубок давно среди нас

Ученые предположили, что, возможно, автомобили вырабатывают углеродные нанотрубки, причем доказательства этого были обнаружены в человеческих легких.

Исследователи из университета Райса с коллегами из Франции выявили наличие искусственных углеродных нанотрубок в клетках, полученных из воздушных путей живущих в Париже детей в ходе обычного лечения астмы.

Дальнейшее исследование установило, что подобные нанотрубки содержатся в выхлопах парижских автомобилей и в городской пыли.

В издании EBioMedicine исследователи написали, что данные образцы похожи на те, что были обнаружены в городе Хьюстоне, а также в паутинах Индии и во льду.

Наночастицы в естественной среде

«Нам известно, что углеродные наночастицы встречаются в природе», сообщил химик Лон Уилсон, отметив, что круглые молекулы фуллеренов производятся вулканами, лесными пожарами и другими процессами горения углеродных материалов.

«Все, что потребуется — это небольшой катализ, чтобы вместо фуллеренов получились углеродные нанотрубки», добавил Уилсон.

Каталитический конвертер автомобиля, который превращает токсичный угарный газ в более безопасную эмиссию, обладает мимолетным сходством с получением учеными из университета Райса углеродных нанотрубок из угарного газа под высоким давлением.

Ученые проанализировали твердые примеси, обнаруженные в пылевых клетках, которые блокируют инородные материалы и бактерии на пути в легкие.

«Наши результаты предполагают, что люди регулярно подвергаются углеродным нанотрубкам», отметили ученые. Также они предложили переоценить прежние исследования на тему углеродного содержания макрофагов воздушных путей и снижения легочной функции в свете новых открытий.

Не сравнивайте с волокнами асбеста

Клетки были забраны у 69 рандомных пациентов с астмой в возрасте 2-17 лет, которые в качестве части лечения подвергались оптической бронхоскопии. По этическим соображениям ученые не анализировали клетки здоровых пациентов, однако поскольку нанотрубки были обнаружены во всех образцах, ученые предположили, что им подвергается каждый из нас.

Данное исследование не делает спорных выводов, например, что углеродные нанотрубки не менее опасны для организма, чем асбест — известное канцерогенное вещество.

При этом авторы напомнили, что длинные углеродные нанотрубки и значительные совокупности коротких способны привести к гранулематозной воспалительной реакции.

Исследование частично ответило на вопрос, из чего состоит черное вещество в альвеолярных макрофагах. Ученые нашли в клетках одностенные и многостенные углеродные нанотрубки, а также аморфный углерод. Эти же частицы были обнаружены в образцах из выхлопных труб в Париже и в городской пыли.

«Концентрации нанотрубок были настолько малы в этих образцах, что трудно поверить в их способность вызывать астму», заявил Уилсон. „Больше всего меня удивило то, что углеродные нанотрубки являются главным компонентом каменноугольного загрязнения, обнаруженного в образцах“.

Маленькие, но потенциально вредные

Совокупности нанотрубок в клетках различаются по размеру от 10 до 60 нанометров в диаметре и до нескольких сотен нанометров в длину, достаточно маленьких, чтобы не увидеть их с помощью оптических микроскопов.

В новом исследовании использовался более сложный инструментарий, включая высокоразрешающую трансмиссионную электронную микроскопию, рентгенную спектроскопию, рамановскую спектроскопию и околоинфракрасную флуоресцентную микроскопию.

«Мы собрали образцы из выхлопных труб как на загруженных, так и на достаточно свободных перекрестках, и установили, что они содержат тот же тип структур, что и человеческие образцы», сообщил Уилсон.

«В чем-то это даже смешно. В лаборатории мы в процессе работы с углеродными нанотрубками носим маски, чтобы предотвратить как раз то, что нашли в наших образцах», заявил он.

Ученые предположили, что большие площади поверхности нанотрубок и их свойство удерживать различные вещества могут сделать их эффективными носителями других загрязнителей.