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比病毒還小，並用於超過 200 種消費品中，新的研究表明，銀奈米顆粒可以殺死魚胚胎並使其變異。
微小的銀顆粒——強效抗菌劑，可接觸殺死細菌——在消費品中正變得越來越流行，包括洗衣機、冰箱、服裝和玩具。
但是，隨著這些微觀銀顆粒的使用增長，一些科學家現在開始關注其對環境和人類健康的潛在影響。
許多奈米顆粒，包括奈米銀，會衝入排水溝並且無法透過汙水處理去除，因此它們會被排放到湖泊和河流中，魚類和其他水生生物會在那裡暴露於奈米顆粒之下。對這些銀奈米顆粒對環境的影響的研究已經開始，但對於它們進入生態系統後會發生什麼，目前還沒有答案。
猶他大學研究員達林·弗格森說：“我認為我們製造如此大量的奈米顆粒是操之過急了。” “我們應該花更多時間真正研究這些新的奈米系統，然後再開始將它們投入個人產品並射入這些生態系統。”
奈米技術預計到 2015 年將成為一個萬億美元的產業，有人說它將成為下一次工業革命的焦點。新興奈米技術專案是一個位於華盛頓特區的非營利組織，負責跟蹤奈米技術，該專案的資料顯示，自 2006 年以來，使用奈米材料的產品數量（包括防曬霜、油漆、維生素、食品新增劑、電子產品、汽車和家電）增加了近 380%。
奈米顆粒是金屬或其他物質的碎片，經過工程設計，尺寸小於 100 奈米。一奈米是十億分之一米。相比之下，人類血細胞約為 8,000 奈米，而 HIV 病毒約為 130 奈米。
美國環境保護署最近宣佈了一項新的研究策略，以更好地瞭解這些微觀顆粒對環境的影響。此外，去年，美國環保署和國家科學基金會成立了兩個新的中心，分別由加州大學洛杉磯分校和杜克大學領導，以研究奈米技術對環境的影響。
“使奈米級材料有用的相同特殊性質也可能使某些奈米級材料在特定條件下對人類和環境構成潛在風險。目前，沒有足夠的資訊來充分評估這些風險，”美國環保署 1 月份釋出的一份報告稱。該報告總結了美國環保署的奈米材料管理計劃，該計劃從製造或使用奈米顆粒的公司收集自願資訊。
在一項新的實驗中，製藥科學教授弗格森將斑馬魚胚胎暴露於實驗室中的銀奈米顆粒中，發現一些胚胎死亡，另一些胚胎則發生了顯著的突變。
他說：“有些魚變得非常扭曲，幾乎變成了數字九或逗號，而不是線性的魚。”
這項發表在 8 月份的奈米技術期刊Small上的研究表明，奈米銀導致它們的眼睛、魚鰾、尾部畸形，並且一些胚胎在心臟周圍形成液體，導致充血性心力衰竭。
弗格森測試了濃度，直到找到一種非致命的濃度，約為每升 0.01 克，以觀察奈米銀在不殺死胚胎的劑量下會產生什麼影響。
科學家們尚不瞭解這種毒性對人類和環境意味著什麼。在魚類和其他生物體上測試銀奈米顆粒是瞭解它們將如何在人體內相互作用的重要一步。目前尚不清楚這些奈米顆粒是否會在特定器官中積累，或者它們可能造成何種損害。
弗格森說：“斑馬魚的組織和器官與我們相似。” “它們沒有肺，但它們有肝臟、腎臟和心臟——儘管心臟只有兩個腔室——而且它們有血腦屏障。”
其他最新的研究對可能危害人類健康的問題表示擔憂，這些研究表明，一些金屬奈米顆粒會損害 DNA 或殺死細胞。一項新的研究發現，奈米級顆粒可以透過胎盤進入子宮。
魚類研究表明，不同的材料具有不同的影響。研究表明，金和銀奈米顆粒都進行了測試，但只有銀奈米顆粒對所有尺寸的魚胚胎都有毒性。金顆粒沒有產生影響。其他研究表明，銅奈米材料對大鼠有毒。
作者在報告中表示：“奈米顆粒的化學成分在誘導毒性方面與形狀同樣重要，甚至更重要。”
弗格森和他的同事表示，斑馬魚可用於識別“提供最小或無毒性的奈米材料特性，並指導更合理的奈米級材料設計。”
銀是最有毒的重金屬之一。在 1970 年代，來自廢水的離子銀以舊金山灣的濃度汙染了舊金山灣，這種濃度阻止了貽貝的繁殖。廢水處理的改變已大大降低了濃度。
塞繆爾·盧奧馬博士是美國地質調查局前高階研究員，也是新興奈米技術專案報告的主要作者，他說：“當數百萬人沖洗他們沖洗掉的照片時，進入廢水的銀告訴我們，少量新增到環境中的銀會產生很大的影響。” 該專案是伍德羅·威爾遜國際學者中心和皮尤慈善信託基金會建立的行業、政府和科學家之間的合作伙伴關係。
盧奧馬在去年釋出題為“奈米銀：沒有一線希望？”的報告時在一份宣告中說：“一旦奈米銀被釋放到環境中，即使濃度上升到對水生生態系統有毒的水平，我們也無法檢測到它。”
行業組織銀奈米技術工作組表示，離子銀的長期安全、受監管使用歷史“表明美國環保署正在充分管理銀奈米顆粒的風險。”
在過去的六十年中，離子銀已被用於各種抗菌用途，包括美國環保署批准的殺藻劑、水過濾器和消毒劑。該行業組織表示，它與較新的奈米銀之間沒有區別——除了新名稱——因此“沒有重大的新風險”。
但是，託德·庫肯是新興奈米技術專案的研究員，他說，與離子銀不同，消費品中使用的顆粒是“有意在奈米尺度上進行工程設計的，以獲得其特性”，並且它們可能與它們接觸的任何物質發生不同的反應。“有一些研究表明，奈米銀的反應與傳統的離子銀或膠體銀不同，”他說。
美國環保署發言人戴爾·凱默裡說，奈米技術領域“相對較新，關於潛在環境和人類健康風險的科學資訊有限。”
他說，因此，美國環保署正在諮詢一個科學家小組，以弄清楚如何評估潛在風險。今年 9 月，該機構宣佈了一項研究策略，以確定用於防曬霜、油漆、汽車和電子產品等產品中的奈米材料會發生什麼情況，以及如何避免潛在的健康或生態問題。
埃裡克·霍克是加州大學洛杉磯分校環境工程學教授，也是加州大學奈米技術環境影響中心的成員，他說，普遍的看法是銀對人類無毒。但他補充說，直到最近幾年，當銀奈米顆粒的使用增加時，人類才大量接觸到銀奈米顆粒。根據新興奈米技術專案的資料，銀奈米顆粒現在已用於當今市場上的 259 種產品中。
霍克說：“這些材料具有巨大的潛力，但我們需要以謹慎的樂觀態度前進。” “我們需要人們成為懷疑論者，但不要不公正地害怕和不必要地煽動恐懼。”
馬克·維斯納是杜克大學奈米技術環境影響中心主任，他正在研究奈米材料對生態系統而非個體動物的影響。他的中心正在構建 30 個不同的水生中宇宙——實驗性的微型生態系統——將在其中釋放少量奈米顆粒。
維斯納說：“我們正在研究從分子到組織層面來看你無法預測的事情。” “例如，如果你採用滴滴涕，你從生物體到生物體預測它的影響，你永遠不會猜到它會生物累積。只有當你觀察完整的系統時，生態系統層面的影響才會顯現出來。”
霍克解釋說，銀顆粒在環境中是動態的，因此它們“將呈現不同的形式，發生反應並形成新的顆粒。”
他說：“從一開始就斷言它們是好是壞是錯誤的。”
新興奈米技術專案的庫肯說，關於銀奈米顆粒的毒性，仍然有很多問題需要解答。
他說：“產品已經上市，但我們仍在等待看看它們是否真的安全。”
本文最初刊登於環境健康新聞，環境健康科學是一家非營利性媒體公司，該新聞來源由其出版。