Bringing science and development together through news and analysis

绿色纳米技术可以减少穷国的卫生风险

Rajender Varma说,管理纳米技术是具有挑战性的,但是绿色化学可能帮助发展中国家"跃进"到更清洁、更健康的产品。

用于卫生保健解决方案的纳米材料已经有了重大突破进展,其中一些材料已经从实验室进入到了"现实世界"。如今我们需要严重关注它们对于卫生和环境的潜在风险,而这些风险仍然没有得到很好的理解。

商业纳米技术预计将影响所有的工业和制造业部门,包括医学和药物供给。新的基于纳米技术的产品正在以一种令人警觉地高速度开发和推广。一项估计 认为,到2015年,商业纳米材料和纳米辅助装置将成为价值1万亿美元的一个产业。然而制造和使用纳米材料在实践中未受管制,特别是在发展中国家未受管 制。

迫切需要监管机制。世界卫生大会(世界卫生组织的决策机构)提出纳米材料暴露是工人健康全球行动方案(2007年通过)的一个优先事项。而且世界卫生组织职业卫生全球合作中心网络已经把纳米技术作为它的一个重点关注领域。

不仅仅是纳米

纳米材料在美国和欧洲得到了严格的评估,但是在发展中国家实施和执行这类管理标准对于所有化学产品都是一个挑战性的问题,而不仅限于纳米产品。这些国家忽视这些问题将为自身带来风险。

例如,在印度,有许多公司——从采矿到化工业——没能解决当地社区和人权组织的担忧。从1984年博帕尔的有毒化学物质的灾难到奥萨里邦 Niyamgiri Hills的铝土采矿与铝厂,活动人士对有毒废物发起了长期的法律之战。环保主义随着环境影响评估而成长起来,这些环境影响评估是任何新的工业活动的关键 组成部分。

然而,不仅大型跨国企业正在转移环境负担,把可能对人类有毒的效应转移到发展中国家,发展中国家较小的企业也在这样做。

要检验什么,谁应该承担费用

那么谁应该承担筛查、安全评估和管理的费用呢?这些费用很高,可能严重打击发展中国家的企业。大多数纳米技术创新来源于小型起步企业的研究组。 这些企业的生存可能取决于管理机构带来的负担。小公司可能受到与不断增长的监管有关的成本的严重限制。然而许多公司正在设法满足对更廉价原料以及高成本国 家外包产品的需求。

特别是在发展中国家,将需要仔细讨论卫生和安全管理规定中谁应该承担管理测试的成本。这是一个重要的任务,因为管理规定反过来在决定应该优先评估哪些风险方面起到了重要的作用。

一场正在进行的关于筛查纳米材料的毒性的正确方式的争论让管理负担进一步复杂化——究竟是把重点主要放在实验室环境下研究对离体细胞的影响,还是对整个动物(活体研究)的影响?后者更具挑战性,而且可能更昂贵。

我们已经知道传统的毒物学化验和模型可能对纳米材料产生相互冲突而且常常不能重复的结果。因此不存在被人们接受的筛查平台。

绿色化学

另一个回避其中一些挑战的方式可能是把重点放在"绿色化学"的新兴领域,从而减少或消除设计、制造和应用化学产品中的危险物质,这也为减少纳米产品的有毒卫生效应提供了前景。在金属纳米颗粒的生产中使用生态友好且生物可降解的材料对于制药和生物医学应用具有重要性。

制造纳米颗粒常常需要有毒和容易起反应的还原剂,如硼氢化钠和肼,这是一种用于稳定纳米颗粒的封盖剂,以及挥发性的有机溶剂,诸如甲苯或三氯甲 烷。尽管这些方法可能成功地生产出纯的、界限分明的纳米颗粒,这些材料、生产它们的环境和卫生成本很高。我们迫切需要开发更具成本效益且更加温和的替代 品。

跃进到更绿色的纳米技术?

我的研究组已经开发出了几种温和的方法,它们使用天然可再生资源,诸如植物提取物、生物可降解聚合物、来自茶糖的多酚,甚至是葡萄果渣等农业废物。

这类进展可能有助于发展中国家特别是那些可再生植物原材料丰富的国家更安全地制造纳米材料和纳米复合材料。例如,印度的Tata化工最近推广了 一种农村社区使用的净水技术,它使用水稻壳纤维素材料支持的银纳米颗粒,每个过滤器的成本只有21美元。它处于开发的早期阶段,但是预计将在全球得到广泛 应用和传播。

这种简单而创新的策略可能让发展中国家"跃进"到更绿色、更低毒的纳米技术,这很像移动电话避免了对大量固定线路基础设施的需求。

在新的纳米材料和应用的开发中使用绿色化学原则在这个纳米技术发展的早期阶段更加重要,而且可能带来高性能纳米尺度材料的新的全球"设计规则",更加生态友好,而且对人类健康更加有利。

Rajender Varma是设在美国俄亥俄州辛辛那提的美国环保署国立风险管理研究实验室可持续技术部门的资深科学家。

该文章是卫生领域的纳米技术专题聚焦的一部分。

免责声明
本文的作者是一位美国政府雇员。本文表达的观点是作者的观点,并不必然反映美国环保署的观点和政策。其中提到的商标名称并不意味着美国政府的认可。