碳奈米材料:幼蟲可食,成蟲塗覆有害

巴克球和其他奈米碳顆粒似乎可以作為果蠅幼蟲的食物,但當成蟲塗覆上極微量的這些物質時,某些種類對成蟲是致命的

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一隻果蠅走進試管,被碳黑覆蓋,失去了爬行的能力。 聽起來像是某些糟糕的科學笑話的開場白? 不,這是一個針對碳奈米顆粒的初步安全測試的前提。

奈米技術——無論是多壁碳奈米管、巴克球還是奈米尺寸的銀顆粒——才剛剛開始進入日常產品。 但是,為了避免石棉到雙酚 A (BPA) 等引入材料所困擾的事後壞訊息,科學家們正在先發制人地測試以十億分之一米或更小的尺度工程化的微小分子甚至原子的潛在不良影響。

因此,布朗大學的生物學家大衛·蘭德和他的同事著手研究四種類型的碳奈米顆粒——巴克球(富勒烯 C60)、碳黑以及單壁和多壁碳奈米管——對果蠅幼蟲和成蟲(黑腹果蠅)的影響。

透過將不同的碳奈米顆粒混合到果蠅食物中——足夠小,可以被寬度僅為 50 微米的幼蟲嘴攝入——科學家們投放了高達每克食物 1,000 微克的劑量,而對幼蟲昆蟲沒有任何不良影響。 一些碳奈米顆粒最終使隨後的成年果蠅的部分割槽域變色(見圖片),證明它們被大量攝入但沒有不良影響,而且這些成蟲反過來也能夠正常繁殖。

但是碳黑和單壁奈米管對暴露於粉末狀的精細奈米顆粒層的試管中的成年果蠅並不那麼友好。 這些奈米顆粒迅速吞沒了果蠅,並且無法透過正常的梳理行為清除掉,在六小時內殺死了它們。 這些超細奈米顆粒也使果蠅不可能爬上試管壁——這是普通果蠅的必備能力——科學家推測,這可能是透過阻止或干擾使其能夠完成這項壯舉的足墊或液體來實現的。

此外,暴露於較低劑量但未殺死它們的果蠅將微小顆粒傳播到相鄰的未受汙染的試管,甚至傳播到其他果蠅。“這種運輸和再沉積可能會使奈米顆粒與可能原本不會暴露的人類或環境受體接觸,”研究人員在即將於 8 月 15 日出版的環境科學與技術中寫道。“在這些情況下,我們預計奈米顆粒與昆蟲的粘附和運輸類似於蒼蠅傳播微生物 [蒼蠅] 充當疾病媒介。”

目前尚不清楚這種人類暴露的影響可能是什麼,儘管一些研究表明,呼吸某些奈米顆粒可能具有類似於石棉的健康影響,石棉是一種致癌物。 如果是這樣,請提防攜帶奈米管的蒼蠅。

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