Структурата на графенот, направена од јаглеродни атоми наредени во тенок лист, има својства што го прават силен кандидат за револуција во многу индустрии.
Често се смета за најтенок и најцврст материјал откриен досега, покажувајќи флексибилност со која малку други материјали можат да се споредат. Неговите потенцијални употреби се движат од подобрување на електронските уреди до создавање подобри начини за прочистување на вода.
По испитувањето на овие можности, има смисла да се разгледа како изложувањето на овој материјал може да влијае на човечкото тело.
Д-р Марк Милер, од Универзитетот во Единбург, беше вклучен во напорите да се разбере улогата што графенот може да ја игра во нашите животи.
Неодамнешните студии за влијаението врз човекот покажуваат дека контролираното вдишување на еден вид графен познат како графен оксид не претставува краткорочен ризик за белите дробови или срцето.
За прв пат беше тестиран кај луѓе преку внимателно дизајнирана проба. Користената верзија е направена да биде компатибилна со вода. Идејата беше да се осигура дека материјалот одговара на медицинските стандарди што е можно поблиску.
Оваа работа вклучуваше групи од универзитетите во Единбург и Манчестер, што сигнализира широка посветеност за разбирање на неговата безбедност.
Истражувачите сакаат да знаат дали поголемите или долготрајните дози може да создадат различни резултати бидејќи структурата на графенот е неверојатно добра.
„Наноматеријалите како што е графен ветуваат многу, но мораме да се осигураме дека тие се произведени на начин кој е безбеден пред да можат пошироко да се користат во нашите животи“, објасни д-р Милер.
„Да можеме да ја истражиме безбедноста на овој уникатен материјал кај човечки волонтери е огромен чекор напред во нашето разбирање за тоа како графенот може да влијае на телото. Со внимателен дизајн можеме безбедно да го искористиме максимумот од нанотехнологијата“.
Првата клиничка студија со контролирана изложеност опфати 14 здрави учесници. Тие вдишувале графен оксид преку маска додека возеле стационарни велосипеди во мобилна комора за изложување.
Експертите ја проверуваа нивната функција на белите дробови, крвниот притисок, згрутчувањето на крвта и маркерите на воспаление.
Немаше сериозни ефекти врз дишењето или крвниот притисок. Имаше мала индикација за промени во згрутчувањето на крвта.
Тимот зад овој напор забележа дека секој детаљ е важен кога станува збор за правење на овие материјали погодни за секојдневна употреба.
„Ова е прва контролирана студија во која учествуваат здрави луѓе за да се докаже дека многу чисти форми на графен оксид – со специфична дистрибуција на големина и карактер на површина – може дополнително да се развијат на начин што би го минимизирал ризикот по здравјето на луѓето“, сподели ентузијастички Костарелос.
„Ни требаа повеќе од 10 години да го развиеме знаењето за спроведување на ова истражување, од гледна точка на материјали и биолошка наука, но исто така и од клинички капацитет за безбедно спроведување на такви контролирани студии со собирање на некои од водечките светски експерти на ова поле“, заклучи тој.
Откритието на графен во 2004 година ги наведе истражувачите да го видат како можен избор за нови здравствени третмани и уреди.
Може да помогне да се испорачаат насочени терапии за одредени здравствени проблеми, а може да биде корисен и за импланти и сензори. Сепак, секоја идеја бара јасни безбедносни тестови и одобрување од регулаторите пред некој да ја користи во клиниките.
Неодамнешната студија нуди податоци кои можат да ја водат идната работа. Професорот Брајан Вилијамс од Британската фондација за срце ги поддржа овие чекори кои би можеле да отворат нови врати.
„Откритието дека овој тип графен може безбедно да се развие, со минимални краткорочни несакани ефекти, може да ја отвори вратата за развој на нови уреди, иновации за третман и техники за следење“, објасни Вилијамс.
„Со нетрпение очекуваме да видиме поголеми студии во подолг временски период за подобро да разбереме како можеме безбедно да користиме наноматеријали како графен за да направиме скокови во испораката на лекови за спасување на пациентите“.
Друг тим на научници зазеде сосема поинаков агол. Тие се фокусираа на микропластиката, која е ситни пластични фрагменти со големина на семе од сусам.
Овие мали делови се пробиваат во океаните и езерата, предизвикувајќи проблеми кај рибите, дивиот свет и на крајот на луѓето.
Група од Универзитетот Џејмс Кук смислила начин да ја претвори микропластиката во графен користејќи процес наречен синтеза на микробранова плазма со атмосферски притисок.
Овој пристап може да ги поедностави методите на рециклирање и да ги направи попријателски настроени кон животната средина.
„Овие микропластики се познати по нивната неразградлива и нерастворлива природа во вода и се закана во развој за рибите, животните и луѓето“, рече професорот Џејкоб.
Мал примерок од пластика може да се трансформира со импресивна брзина. Околу 30 mg микропластика дадоа скоро 5 mg графен за само 1 минута.
Ова темпо е побрзо од претходните техники. Претворањето на некогашниот отпад во вреден јаглероден материјал може да го промени начинот на кој општеството управува со загадувањето од пластика.
„Приближно 30 mg микропластика произвеле скоро 5 mg графен за 1 минута. Оваа стапка на производство е неверојатно повисока отколку што беше постигната претходно и нуди поедноставна, поеколошка алтернатива на сегашните техники“, заклучи д-р Зафар.
Сумирајќи се, секое истражување за графенот навестува дека овој материјал може да содржи клучеви за многу подобрување на многу области од човековото здравје и секојдневниот живот.
Останува прашањето како да се користи без да му наштети на здравјето или планетата.
Студиите за ефектите од дишењето во мали количини даваат важни индиции, а напорите обичниот пластичен отпад да се претвори во вредни јаглеродни листови укажуваат на други начини на кои тоа може да биде корисно.
Експертите сакаат да дознаат повеќе за неговото однесување во поголеми дози и во подолги временски периоди. Тие, исто така, сакаат да видат дали новите методи на рециклирање остануваат ефикасни во поголем обем.
Најновото истражување продолжува да турка напред, барајќи важни одговори кои можат позитивно да влијаат на сите на Земјата.
Целосната студија е објавена во списанието Nature Nanotechnology.
