नैनो विषविज्ञान: Difference between revisions
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अंतःश्वसन अनावृत्ति कार्यस्थल में हवाई कणों के संपर्क का सबसे आम मार्ग है। श्वसन पथ में नैनोकणों का जमाव कणों या उनके समूह के आकार और आकार से निर्धारित होता है, और वे फेफड़ों में बड़े श्वसन कणों की तुलना में अधिक मात्रा में जमा होते हैं। जानवरों के अध्ययन के आधार पर, नैनोकण फेफड़ों से रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं और मस्तिष्क सहित अन्य अंगों में स्थानांतरित हो सकते हैं।<ref name="Approaches to safe nanotechnology">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-125/|title=सुरक्षित नैनोटेक्नोलॉजी के लिए दृष्टिकोण: इंजीनियर्ड नैनोमटेरियल्स के साथ संबद्ध स्वास्थ्य और सुरक्षा चिंताओं का प्रबंधन|date=March 2009|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=11–12|doi=10.26616/NIOSHPUB2009125|language=en-us|access-date=2017-04-26}}</ref>अंतःश्वसन अनावृत्ति सामग्री धूल से, उत्तेजना के जवाब में कणों की हवा बनने की प्रवृत्ति से प्रभावित होता है। धूल का उत्पादन कण के आकार, आकार, अधिकांश घनत्व और अंतर्निहित स्थिर वैद्युत् बलों से प्रभावित होता है, और क्या नैनो सामग्री एक सूखा पाउडर है या घोल या तरल [[निलंबन (रसायन विज्ञान)]] में सम्मलित है।<ref name="General safe practices for working">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2012-147/|title=अनुसंधान प्रयोगशालाओं में अभियांत्रिकी नैनो सामग्री के साथ कार्य करने के लिए सामान्य सुरक्षित अभ्यास|date=May 2012|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=5–6|doi=10.26616/NIOSHPUB2012147|language=en-us|access-date=2017-03-05|doi-access=free}}</ref> | अंतःश्वसन अनावृत्ति कार्यस्थल में हवाई कणों के संपर्क का सबसे आम मार्ग है। श्वसन पथ में नैनोकणों का जमाव कणों या उनके समूह के आकार और आकार से निर्धारित होता है, और वे फेफड़ों में बड़े श्वसन कणों की तुलना में अधिक मात्रा में जमा होते हैं। जानवरों के अध्ययन के आधार पर, नैनोकण फेफड़ों से रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं और मस्तिष्क सहित अन्य अंगों में स्थानांतरित हो सकते हैं।<ref name="Approaches to safe nanotechnology">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2009-125/|title=सुरक्षित नैनोटेक्नोलॉजी के लिए दृष्टिकोण: इंजीनियर्ड नैनोमटेरियल्स के साथ संबद्ध स्वास्थ्य और सुरक्षा चिंताओं का प्रबंधन|date=March 2009|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=11–12|doi=10.26616/NIOSHPUB2009125|language=en-us|access-date=2017-04-26}}</ref>अंतःश्वसन अनावृत्ति सामग्री धूल से, उत्तेजना के जवाब में कणों की हवा बनने की प्रवृत्ति से प्रभावित होता है। धूल का उत्पादन कण के आकार, आकार, अधिकांश घनत्व और अंतर्निहित स्थिर वैद्युत् बलों से प्रभावित होता है, और क्या नैनो सामग्री एक सूखा पाउडर है या घोल या तरल [[निलंबन (रसायन विज्ञान)]] में सम्मलित है।<ref name="General safe practices for working">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2012-147/|title=अनुसंधान प्रयोगशालाओं में अभियांत्रिकी नैनो सामग्री के साथ कार्य करने के लिए सामान्य सुरक्षित अभ्यास|date=May 2012|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=5–6|doi=10.26616/NIOSHPUB2012147|language=en-us|access-date=2017-03-05|doi-access=free}}</ref> | ||
पशु अध्ययनों से संकेत मिलता है कि कार्बन नैनोट्यूब और [[कार्बन नैनोफाइबर]] सूजन, [[ग्रेन्युलोमा|ग्रेन्युलोमा (कणिकागुल्म)]] और फुफ्फुसीय [[फाइब्रोसिस|तंतुमयता]] सहित फुफ्फुसीय प्रभाव पैदा कर सकते हैं, जो [[सिलिका जेल|सिलिका]], [[अदह]] और अल्ट्राफाइन कार्बन ब्लैक जैसे अन्य ज्ञात फाइब्रोजेनिक सामग्रियों की तुलना में समान या अधिक शक्ति वाले थे। कोशिकाओं या जानवरों में कुछ अध्ययनों ने [[genotoxicity|जीनोटॉक्सिक]]या कार्सिनोजेनिक प्रभाव, या फुफ्फुसीय जोखिम से प्रणालीगत [[हृदय प्रणाली|हृदय संबंधी]] प्रभाव दिखाए हैं। चूंकि किस हद तक पशु डेटा श्रमिकों में नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण फेफड़ों के प्रभाव की भविष्यवाणी कर सकता है, ज्ञात नहीं है, अल्पकालिक पशु अध्ययनों में देखी गई विषाक्तता इन नेनो सामग्री के संपर्क में आने वाले श्रमिकों के लिए सुरक्षात्मक कार्रवाई की आवश्यकता का संकेत देती है। 2013 तक, श्रमिकों में दीर्घकालिक पशु अध्ययन और [[महामारी विज्ञान]]के अध्ययन में और अधिक शोध की आवश्यकता थी। 2013 तक इन नैनो सामग्री का उपयोग या उत्पादन करने वाले श्रमिकों में वास्तविक प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों की कोई | पशु अध्ययनों से संकेत मिलता है कि कार्बन नैनोट्यूब और [[कार्बन नैनोफाइबर]] सूजन, [[ग्रेन्युलोमा|ग्रेन्युलोमा (कणिकागुल्म)]] और फुफ्फुसीय [[फाइब्रोसिस|तंतुमयता]] सहित फुफ्फुसीय प्रभाव पैदा कर सकते हैं, जो [[सिलिका जेल|सिलिका]], [[अदह]] और अल्ट्राफाइन कार्बन ब्लैक जैसे अन्य ज्ञात फाइब्रोजेनिक सामग्रियों की तुलना में समान या अधिक शक्ति वाले थे। कोशिकाओं या जानवरों में कुछ अध्ययनों ने [[genotoxicity|जीनोटॉक्सिक]] या कार्सिनोजेनिक प्रभाव, या फुफ्फुसीय जोखिम से प्रणालीगत [[हृदय प्रणाली|हृदय संबंधी]] प्रभाव दिखाए हैं। चूंकि किस हद तक पशु डेटा श्रमिकों में नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण फेफड़ों के प्रभाव की भविष्यवाणी कर सकता है, ज्ञात नहीं है, अल्पकालिक पशु अध्ययनों में देखी गई विषाक्तता इन नेनो सामग्री के संपर्क में आने वाले श्रमिकों के लिए सुरक्षात्मक कार्रवाई की आवश्यकता का संकेत देती है। 2013 तक, श्रमिकों में दीर्घकालिक पशु अध्ययन और [[महामारी विज्ञान]] के अध्ययन में और अधिक शोध की आवश्यकता थी। 2013 तक इन नैनो सामग्री का उपयोग या उत्पादन करने वाले श्रमिकों में वास्तविक प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों की कोई विवरणी ज्ञात नहीं थी।<ref name="Current intelligence bulletin 65 - Carbon nanotubes">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2013-145/|title=करंट इंटेलिजेंस बुलेटिन 65: कार्बन नैनोट्यूब और नैनोफाइबर के लिए व्यावसायिक एक्सपोजर|date=April 2013|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=v–ix, 33–35, 63–64|doi=10.26616/NIOSHPUB2013145|language=en-us|access-date=2017-04-26}}</ref> [[रंजातु डाइऑक्साइड|टाइटेनियम डाइऑक्साइड]] (TiO<sub>2</sub>) धूल को फेफड़ों के ट्यूमर का जोखिम माना जाता है, [[अति सूक्ष्म कण|अल्ट्राफाइन]] (नैनोस्केल) कणों के साथ माध्यमिक जीनोटॉक्सिसिटी तंत्र के माध्यम से सूक्ष्म TiO<sub>2</sub> के सापेक्ष द्रव्यमान आधारित शक्ति में वृद्धि होती है जो TiO<sub>2</sub> के लिए विशिष्ट नहीं है लेकिन मुख्य रूप से कण आकार और सतह क्षेत्र से संबंधित है।<ref name="Current intelligence bulletin 63 - TiO2">{{cite journal|url=https://www.cdc.gov/niosh/docs/2011-160/|title=करंट इंटेलिजेंस बुलेटिन 63: टाइटेनियम डाइऑक्साइड के लिए व्यावसायिक जोखिम|date=April 2011|website=U.S. National Institute for Occupational Safety and Health|pages=v–vii, 73–78|doi=10.26616/NIOSHPUB2011160|language=en-us|access-date=2017-04-27}}</ref> | ||
=== त्वचीय === | === त्वचीय === | ||
कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि व्यावसायिक जोखिम के दौरान नेनो सामग्री निरंतर त्वचा के माध्यम से संभावित रूप से शरीर में प्रवेश कर सकते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि व्यास में 1 माइक्रोमीटर से छोटे कण यांत्रिक रूप से मुड़ी हुई त्वचा के नमूनों में प्रवेश कर सकते हैं, और विभिन्न भौतिक-रासायनिक गुणों वाले नैनोकण सूअरों की अक्षुण्ण त्वचा में प्रवेश करने में सक्षम थे। आकार, | कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि व्यावसायिक जोखिम के दौरान नेनो सामग्री निरंतर त्वचा के माध्यम से संभावित रूप से शरीर में प्रवेश कर सकते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि व्यास में 1 माइक्रोमीटर से छोटे कण यांत्रिक रूप से मुड़ी हुई त्वचा के नमूनों में प्रवेश कर सकते हैं, और विभिन्न भौतिक-रासायनिक गुणों वाले नैनोकण सूअरों की अक्षुण्ण त्वचा में प्रवेश करने में सक्षम थे। आकार, प्रकार, पानी में घुलनशीलता और सतह विलेपन जैसे कारक त्वचा में प्रवेश करने के लिए नैनोकणों की क्षमता को सीधे प्रभावित करते हैं। इस समय, यह पूरी तरह से ज्ञात नहीं है कि नैनोकणों के त्वचा प्रवेश से पशु मॉडल में प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा, चूंकि चमड़े के रंग के चूहों के लिए कच्चे एसडब्ल्यूसीएनटी के सामयिक अनुप्रयोग को त्वचीय जलन पैदा करने के लिए दिखाया गया है, और [[कृत्रिम परिवेशीय|विट्रो]] अध्ययनों में प्राथमिक या सुसंस्कृत मानव त्वचा का उपयोग किया जाता है। कोशिकाओं ने दिखाया है कि कार्बन नैनोट्यूब कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और [[प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन]], [[ऑक्सीडेटिव तनाव]] और घटी हुई व्यवहार्यता की रिहाई का कारण बन सकते हैं। चूंकि, यह स्पष्ट नहीं है कि इन निष्कर्षों को संभावित व्यावसायिक जोखिम के लिए कैसे बहिर्विष्ट किया जा सकता है।<ref name="Approaches to safe nanotechnology" /><ref name="Current intelligence bulletin 65 - Carbon nanotubes" />इसके अतिरिक्त, नैनोकण घावों के माध्यम से शरीर में प्रवेश कर सकते हैं, कण रक्त और लसीका पर्व में चले जाते हैं।<ref name="Radiation safety aspects">{{cite web|url=http://www.ncrppublications.org/Reports/176|title=नैनोटेक्नोलॉजी के विकिरण सुरक्षा पहलू|date=2017-03-02|website=[[National Council on Radiation Protection and Measurements]]|pages=88–90|access-date=2017-07-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20171031232507/http://www.ncrppublications.org/Reports/176|archive-date=2017-10-31|url-status=dead}}</ref> | ||
=== जठरांत्र === | === जठरांत्र === | ||
अंतर्ग्रहण सामग्री के अनजाने में हाथ से मुँह में स्थानांतरण से हो सकता है | अंतर्ग्रहण सामग्री के अनजाने में हाथ से मुँह में स्थानांतरण से हो सकता है, यह पारंपरिक सामग्रियों के साथ होता पाया गया है, और यह मान लेना वैज्ञानिक रूप से उचित है कि यह नैनो सामग्री के संचालन के दौरान भी हो सकता है। अंतर्ग्रहण भी अंतःश्वसन जोखिम के साथ हो सकता है क्योंकि [[म्यूकोसिलरी एस्केलेटर|श्लेष्मा निकासी]] के माध्यम से श्वसन तंत्र से निकलने वाले कणों को निगला जा सकता है।<ref name="Approaches to safe nanotechnology" /> | ||
== | == जैव वितरण == | ||
[[File:Nanotoxicology.jpg|thumb|225px|नैनोकणों और संबंधित रोगों के संपर्क के रास्ते जैसा कि महामारी विज्ञान द्वारा सुझाया गया है, इन विवो और इन विट्रो अध्ययन।]]नैनो सामग्री | [[File:Nanotoxicology.jpg|thumb|225px|नैनोकणों और संबंधित रोगों के संपर्क के रास्ते जैसा कि महामारी विज्ञान द्वारा सुझाया गया है, इन विवो और इन विट्रो अध्ययन।]]नैनो सामग्री अत्यंत छोटे आकार का अर्थ यह भी है कि वे बड़े आकार के कणों की तुलना में [[मानव शरीर]] में अधिक आसानी से प्रवेश कर जाते हैं। ये नैनोकण शरीर के अंदर कैसे व्यवहार करते हैं यह अभी भी एक बड़ा सवाल है जिसे हल करने की जरूरत है। नैनोकणों का व्यवहार उनके आकार, आकार और आसपास के ऊतकों के साथ सतह की प्रतिक्रियाशीलता का कार्य है। सिद्धांत रूप में, बड़ी संख्या में कण शरीर के [[फ़ैगोसाइट|भक्षकाणु]], कोशिकाओं को अधिभारित कर सकते हैं जो भिन्न पदार्थ को निगलना और नष्ट कर देते हैं, जिससे तनाव प्रतिक्रियाएं प्रारम्भ हो जाती हैं जिससे सूजन हो जाती है और अन्य रोगजनकों के खिलाफ शरीर की रक्षा कमजोर हो जाती है। इस बारे में प्रश्नों के अतिरिक्त कि क्या होता है यदि गैर-अपघटनीय या धीरे-धीरे नष्ट होने वाले नैनोकण शारीरिक अंगों में जमा हो जाते हैं, एक और चिंता शरीर के अंदर जैविक प्रक्रियाओं के साथ उनकी संभावित बातचीत या हस्तक्षेप है। उनके बड़े सतह क्षेत्र के कारण, नैनोकण, ऊतक और तरल पदार्थों के संपर्क में आने पर, तुरंत उनकी सतह पर कुछ बृहदणु का सामना करते हैं, जिनका वे सामना करते हैं। उदाहरण के लिए, यह किण्वक और अन्य प्रोटीनों के नियामक तंत्र को प्रभावित कर सकता है। | ||
नैनो सामग्री जैविक झिल्लियों को पार करने और कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों तक पहुंचने में सक्षम हैं जो बड़े आकार के कण सामान्य रूप से नहीं कर सकते।<ref>{{cite journal |last1=Holsapple |first1=Michael P. |last2=Farland |first2=William H. |last3=Landry |first3=Timothy D. |last4=Monteiro-Riviere |first4=Nancy A. |author-link4=Nancy A. Monteiro-Riviere |last5=Carter |first5=Janet M. |last6=Walker |first6=Nigel J. |last7=Thomas |first7=Karluss V. |date=November 2005 |title=नैनोमैटेरियल्स के सुरक्षा मूल्यांकन के लिए अनुसंधान रणनीतियां, भाग II: नैनोमैटिरियल्स का टॉक्सिकोलॉजिकल और सुरक्षा मूल्यांकन, वर्तमान चुनौतियां और डेटा आवश्यकताएं|journal=Toxicological Sciences |language=en |volume=88 |issue=1 |pages=12–7 |doi=10.1093/toxsci/kfi293 |pmid=16120754 |doi-access=free}}</ref> नेनो सामग्री | नैनो सामग्री जैविक झिल्लियों को पार करने और कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों तक पहुंचने में सक्षम हैं जो बड़े आकार के कण सामान्य रूप से नहीं कर सकते।<ref>{{cite journal |last1=Holsapple |first1=Michael P. |last2=Farland |first2=William H. |last3=Landry |first3=Timothy D. |last4=Monteiro-Riviere |first4=Nancy A. |author-link4=Nancy A. Monteiro-Riviere |last5=Carter |first5=Janet M. |last6=Walker |first6=Nigel J. |last7=Thomas |first7=Karluss V. |date=November 2005 |title=नैनोमैटेरियल्स के सुरक्षा मूल्यांकन के लिए अनुसंधान रणनीतियां, भाग II: नैनोमैटिरियल्स का टॉक्सिकोलॉजिकल और सुरक्षा मूल्यांकन, वर्तमान चुनौतियां और डेटा आवश्यकताएं|journal=Toxicological Sciences |language=en |volume=88 |issue=1 |pages=12–7 |doi=10.1093/toxsci/kfi293 |pmid=16120754 |doi-access=free}}</ref> नेनो सामग्री अंतःश्वसन<ref name=":0" />या अंतर्ग्रहण के माध्यम से रक्त प्रवाह तक पहुंच प्राप्त कर सकते हैं।<ref name=":1" /> टूटी हुई त्वचा अप्रभावी कण बाधा है, यह सुझाव देती है कि मुँहासे, खुजली, शेविंग घाव या गंभीर आतपदग्ध नेनो सामग्री के त्वचा के उत्थान को तेज कर सकते हैं। फिर, एक बार रक्त प्रवाह में, नैनो सामग्री को शरीर के चारों ओर ले जाया जा सकता है और मस्तिष्क, हृदय, यकृत, गुर्दे, प्लीहा, अस्थि मज्जा और तंत्रिका तंत्र सहित अंगों और ऊतकों द्वारा ग्रहण किया जा सकता है।<ref name=":2" /> नैनो सामग्री मानव ऊतक और कोशिका संस्कृतियों के लिए (परिणामस्वरूप ऑक्सीडेटिव तनाव में वृद्धि, शोथ [[साइटोकाइन]] उत्पादन और कोशिका मृत्यु) उनकी संरचना और एकाग्रता के आधार पर विषाक्त हो सकती है।<ref name=":0" /> | ||
== विषाक्तता के तंत्र == | == विषाक्तता के तंत्र == | ||
=== ऑक्सीडेटिव तनाव === | === ऑक्सीडेटिव तनाव === | ||
कुछ प्रकार के [[नैनोकणों]]के लिए, वे जितने छोटे होते हैं, उनकी सतह का आयतन अनुपात उतना ही अधिक होता है और उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया और जैविक गतिविधि उतनी ही अधिक होती है। नेनो सामग्री की अधिक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप[[प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों]](आरओएस) का उत्पादन बढ़ सकता है, जिसमें मुक्त कण भी सम्मलित हैं। आरओएस उत्पादन कार्बन [[फुलरीन]],कार्बन नैनोट्यूब और नैनोकण | कुछ प्रकार के [[नैनोकणों]] के लिए, वे जितने छोटे होते हैं, उनकी सतह का आयतन अनुपात उतना ही अधिक होता है और उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया और जैविक गतिविधि उतनी ही अधिक होती है। नेनो सामग्री की अधिक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप[[प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों]] (आरओएस) का उत्पादन बढ़ सकता है, जिसमें मुक्त कण भी सम्मलित हैं। आरओएस उत्पादन कार्बन [[फुलरीन]], कार्बन नैनोट्यूब और नैनोकण धातु ऑक्साइड सहित नैनो सामग्री की विविध श्रेणी में पाया गया है। आरओएस और [[मुक्त मूलक]] उत्पादन नैनोकण विषाक्तता के प्राथमिक तंत्रों में से एक है, इसके परिणामस्वरूप ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन, और परिणामस्वरूप प्रोटीन, झिल्लियों और डीएनए को नुकसान हो सकता है।<ref name=":3">{{cite journal |last1=Nel|first1=Andre|last2=Xia|first2=Tian|last3=Mädler|first3=Lutz|last4=Li|first4=Ning| title = नैनो स्तर पर सामग्री की विषाक्त क्षमता| language = en | journal = Science | volume = 311 | issue = 5761 | pages = 622–7 | date = February 2006 | pmid = 16456071 | doi = 10.1126/science.1114397 |bibcode=2006Sci...311..622N|s2cid=6900874}}</ref> उदाहरण के लिए, [[चुंबकीय क्षेत्र]] के साथ नैनोकण धातु ऑक्साइड का अनुप्रयोग जो आरओएस को संशोधित करता है जिससे ट्यूमर के विकास में वृद्धि होती है।<ref name= magnetocarcinogenesis/> | ||
=== | === कोशिका आविषता === | ||
एनपी के हानिकारक प्रभावों के लिए | एनपी के हानिकारक प्रभावों के लिए प्राथमिक मार्कर कोशिकाओं व्यवहार्यता है जैसा कि राज्य और कोशिकाओं झिल्ली के उजागर सतह क्षेत्र द्वारा निर्धारित किया गया है। धातु एनपी के संपर्क में आने वाली कोशिकाओं में, कॉपर ऑक्साइड के मामले में, उनकी 60% तक कोशिकाएं अव्यवहार्य होती हैं। तनुकृत होने पर, सकारात्मक रूप से आवेशित धातु आयन अधिकांशतः आस-पास की कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के लिए स्थिर वैद्युत् आकर्षण का अनुभव करते हैं, झिल्ली को ढंकते हैं और इसे आवश्यक ईंधन और कचरे में प्रवेश करने से रोकते हैं।<ref name="seabra-metalnp" />परिवहन और संचार के लिए कम उजागर झिल्ली के साथ, कोशिकाओं को अधिकांशतः निष्क्रिय कर दिया जाता है। | ||
एनपी को मुख्य रूप से [[माइटोकांड्रिया| | एनपी को मुख्य रूप से [[माइटोकांड्रिया|सूत्रकणिका]] क्षति और भिन्न एनपी स्थिर वैद्युत् प्रतिक्रियाओं द्वारा लाए गए ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण कुछ कोशिकाओं में एपोप्टोसिस को प्रेरित करने के लिए पाया गया है।<ref name="seabra-metalnp" /> | ||
=== जीनोटॉक्सिसिटी === | === जीनोटॉक्सिसिटी === | ||
धातु और धातु ऑक्साइड एनपी जैसे सिल्वर, जिंक, कॉपर ऑक्साइड, [[यूरेनियम|यूरेनाइट]] और [[कोबाल्ट ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स|कोबाल्ट ऑक्साइड नैनोकण]] भी [[डीएनए]] को नुकसान पहुंचाते पाए गए हैं।<ref name="seabra-metalnp" />डीएनए को होने वाले नुकसान का परिणाम अधिकांशतः [[उत्परिवर्तन|उत्परिवर्तित]] कोशिकाओं और | धातु और धातु ऑक्साइड एनपी जैसे सिल्वर, जिंक, कॉपर ऑक्साइड, [[यूरेनियम|यूरेनाइट]] और [[कोबाल्ट ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स|कोबाल्ट ऑक्साइड नैनोकण]] भी [[डीएनए]] को नुकसान पहुंचाते पाए गए हैं।<ref name="seabra-metalnp" />डीएनए को होने वाले नुकसान का परिणाम अधिकांशतः [[उत्परिवर्तन|उत्परिवर्तित]] कोशिकाओं और आबादी में होता है जैसा कि [[एचपीआरटी - हाइपोक्सैन्थिन-गुआनिन फॉस्फोरिबोसिलट्रांसफेरेज़ की कमी]] जीन परीक्षण में पाया गया है। | ||
== तरीके और मानक == | == तरीके और मानक == | ||
विष विज्ञान अध्ययनों की पुनरुत्पादन सुनिश्चित करने के लिए | विष विज्ञान अध्ययनों की पुनरुत्पादन सुनिश्चित करने के लिए नैनो सामग्री के भौतिक और रासायनिक गुणों की विशेषता महत्वपूर्ण है, और यह अध्ययन करने के लिए भी महत्वपूर्ण है कि कैसे नैनो सामग्री के गुण उनके जैविक प्रभावों को निर्धारित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Powers|first1=Kevin W.|last2=Brown|first2=Scott C.|last3=Krishna|first3=Vijay B.|last4=Wasdo|first4=Scott C.|last5=Moudgil|first5=Brij M.|last6=Roberts|first6=Stephen M.|date=2006-04-01|title=नैनो सामग्री के सुरक्षा मूल्यांकन के लिए अनुसंधान रणनीतियाँ। भाग VI। विषैले मूल्यांकन के लिए नैनोस्केल कणों की विशेषता|journal=Toxicological Sciences|language=en|volume=90|issue=2|pages=296–303|doi=10.1093/toxsci/kfj099|pmid=16407094|issn=1096-6080|doi-access=free}}</ref> नैनो सामग्री के गुण जैसे [[फैलाव|आकार वितरण]] और [[फैलाव (रसायन विज्ञान)|संकुलन (रसायन विज्ञान)]] स्थिति बदल सकती है क्योंकि एक सामग्री तैयार की जाती है और विष विज्ञान अध्ययन में उपयोग की जाती है, जिससे प्रयोग में विभिन्न बिंदुओं पर उन्हें मापना महत्वपूर्ण हो जाता है।<ref name=":72"/> | ||
अधिक पारंपरिक विष विज्ञान अध्ययनों की तुलना में, नैनो विषविज्ञान में, संभावित संदूषकों का लक्षण वर्णन चुनौतीपूर्ण है। जैविक प्रणालियां अभी भी इस पैमाने पर पूरी तरह से ज्ञात नहीं हैं। [[इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी]] ( | अधिक पारंपरिक विष विज्ञान अध्ययनों की तुलना में, नैनो विषविज्ञान में, संभावित संदूषकों का लक्षण वर्णन चुनौतीपूर्ण है। जैविक प्रणालियां अभी भी इस पैमाने पर पूरी तरह से ज्ञात नहीं हैं। [[इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी|इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी]] (एसईएम और टीईएम) और [[परमाणु बल माइक्रोस्कोपी|परमाण्विक बल सूक्ष्मदर्शी]] (एएफएम) विश्लेषण जैसे विज़ुअलाइज़ेशन तरीके नैनो दुनिया के विज़ुअलाइज़ेशन की अनुमति देते हैं। आगे के नैनो विषविज्ञान अध्ययनों के लिए किसी दिए गए नैनो-तत्व की विशिष्टताओं के सटीक लक्षण वर्णन की आवश्यकता होगी: आकार, रासायनिक संरचना, विस्तृत आकार, एकत्रीकरण का स्तर, अन्य वैक्टर के साथ संयोजन, आदि। इन सबसे ऊपर, इन गुणों को न केवल निर्धारित करना होगा नैनोकंपोनेंट जीवित वातावरण में इसकी प्रारम्भ से पहले लेकिन (ज्यादातर जलीय) जैविक वातावरण में भी। | ||
वाणिज्यिक, पर्यावरण और जैविक नमूनों में नैनोकणों की उपस्थिति और प्रतिक्रियाशीलता का त्वरित आकलन करने के लिए नई पद्धतियों की आवश्यकता है क्योंकि वर्तमान पहचान तकनीकों के लिए महंगे और जटिल विश्लेषणात्मक उपकरण की आवश्यकता होती है। | वाणिज्यिक, पर्यावरण और जैविक नमूनों में नैनोकणों की उपस्थिति और प्रतिक्रियाशीलता का त्वरित आकलन करने के लिए नई पद्धतियों की आवश्यकता है क्योंकि वर्तमान पहचान तकनीकों के लिए महंगे और जटिल विश्लेषणात्मक उपकरण की आवश्यकता होती है। | ||
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रॉयल सोसाइटी नैनोकणों की त्वचा में प्रवेश करने की क्षमता की पहचान करती है, और अनुशंसा करती है कि सौंदर्य प्रसाधनों में नैनोकणों का उपयोग प्रासंगिक [[यूरोपीय आयोग]] सुरक्षा सलाहकार समिति द्वारा अनुकूल मूल्यांकन पर सशर्त हो। | रॉयल सोसाइटी नैनोकणों की त्वचा में प्रवेश करने की क्षमता की पहचान करती है, और अनुशंसा करती है कि सौंदर्य प्रसाधनों में नैनोकणों का उपयोग प्रासंगिक [[यूरोपीय आयोग]] सुरक्षा सलाहकार समिति द्वारा अनुकूल मूल्यांकन पर सशर्त हो। | ||
वुडरो विल्सन सेंटर का [https://web.archive.org/web/20080827151545/http://www.wilsoncenter.org/index.cfm?fuseaction=topics.home&topic_id=166192 उभरती प्रौद्योगिकियों पर परियोजना] का निष्कर्ष है कि मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा अनुसंधान के लिए अपर्याप्त धन है, और इसके परिणामस्वरूप वर्तमान में नैनो टेक्नोलॉजी से जुड़े मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा जोखिमों की सीमित समझ है। जबकि यूएस नेशनल नैनोप्रौद्योगिकी इनिशिएटिव | वुडरो विल्सन सेंटर का [https://web.archive.org/web/20080827151545/http://www.wilsoncenter.org/index.cfm?fuseaction=topics.home&topic_id=166192 उभरती प्रौद्योगिकियों पर परियोजना] का निष्कर्ष है कि मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा अनुसंधान के लिए अपर्याप्त धन है, और इसके परिणामस्वरूप वर्तमान में नैनो टेक्नोलॉजी से जुड़े मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा जोखिमों की सीमित समझ है। जबकि यूएस नेशनल नैनोप्रौद्योगिकी इनिशिएटिव विवरणी करता है कि लगभग चार प्रतिशत (लगभग $40 मिलियन) जोखिम संबंधी अनुसंधान और विकास के लिए समर्पित है, वुडरो विल्सन सेंटर का अनुमान है कि लगभग $11 मिलियन वास्तव में जोखिम संबंधी अनुसंधान के लिए निर्देशित हैं। उन्होंने 2007 में तर्क दिया कि आने वाले दो वर्षों में वित्त पोषण को न्यूनतम $50 मिलियन तक बढ़ाना आवश्यक होगा जिससे कि इन क्षेत्रों में ज्ञान की कमी को पूरा किया जा सके।<ref name="Issues">{{cite journal|year=2007|title=नैनोटेक्नोलॉजी मानकों के लिए एक इश्यू लैंडस्केप। एक कार्यशाला की रिपोर्ट|url=http://ifas.msu.edu/NSWorkshopReport.pdf|publisher=Institute for Food and Agricultural Standards, Michigan State University, East Lansing|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20080511171215/http://ifas.msu.edu/NSWorkshopReport.pdf|archive-date=2008-05-11}}</ref> | ||
कार्यस्थल जोखिम की संभावना को 2004 की रॉयल सोसाइटी | कार्यस्थल जोखिम की संभावना को 2004 की रॉयल सोसाइटी विवरणी द्वारा उजागर किया गया था जिसमें नैनोकणों और नैनोट्यूब के कार्यस्थल जोखिम का आकलन और नियंत्रण करने के लिए मौजूदा नियमों की समीक्षा की सिफारिश की गई थी। विवरणी ने निर्माण प्रक्रिया में सम्मलित श्रमिकों द्वारा बड़ी मात्रा में नैनोकणों के अंदर जाने पर विशेष चिंता व्यक्त की।<ref name="Royal">{{cite journal|author=Royal Society and Royal Academy of Engineering|year=2004|title=नैनोसाइंस और नैनो टेक्नोलॉजीज: अवसर और अनिश्चितताएं|url=http://www.nanotec.org.uk/finalReport.htm|access-date=2008-05-18|archive-url=https://web.archive.org/web/20110526060835/http://www.nanotec.org.uk/finalReport.htm|archive-date=2011-05-26|url-status=dead}}</ref> | ||
नैनोकणों और नैनोट्यूब की रिहाई से जुड़े जोखिमों का आकलन और नियंत्रण करने के लिए एक नियामक ढांचे की कमी से संबंधित हितधारकों ने [[पागल गायों को होने वाला रोग|गोजातीय स्पंजीफॉर्म एन्सेफैलोपैथी]] ('पागल गाय की बीमारी'), [[थैलिडोमाइड]], आनुवंशिक रूप से संशोधित भोजन, परमाणु ऊर्जा, प्रजनन प्रौद्योगिकियों, जैव प्रौद्योगिकी के साथ समानताएं खींची हैं। , और एस्बेस्टॉसिस। इस तरह की चिंताओं के आलोक में, कनाडा स्थित [[ईटीसी समूह (एजीईटीसी)]]ने कार्यस्थल सुरक्षा सुनिश्चित करने वाले व्यापक नियामक ढांचे के विकसित होने तक नैनो से संबंधित अनुसंधान पर रोक लगाने का आह्वान किया है।।<ref>{{cite news|url=http://www.etcgroup.org/issues/nanotechnology|title=नैनो|work=ETC Group|access-date=2018-01-05|language=en}}</ref> | नैनोकणों और नैनोट्यूब की रिहाई से जुड़े जोखिमों का आकलन और नियंत्रण करने के लिए एक नियामक ढांचे की कमी से संबंधित हितधारकों ने [[पागल गायों को होने वाला रोग|गोजातीय स्पंजीफॉर्म एन्सेफैलोपैथी]] ('पागल गाय की बीमारी'), [[थैलिडोमाइड]], आनुवंशिक रूप से संशोधित भोजन, परमाणु ऊर्जा, प्रजनन प्रौद्योगिकियों, जैव प्रौद्योगिकी के साथ समानताएं खींची हैं। , और एस्बेस्टॉसिस। इस तरह की चिंताओं के आलोक में, कनाडा स्थित [[ईटीसी समूह (एजीईटीसी)]]ने कार्यस्थल सुरक्षा सुनिश्चित करने वाले व्यापक नियामक ढांचे के विकसित होने तक नैनो से संबंधित अनुसंधान पर रोक लगाने का आह्वान किया है।।<ref>{{cite news|url=http://www.etcgroup.org/issues/nanotechnology|title=नैनो|work=ETC Group|access-date=2018-01-05|language=en}}</ref> | ||
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नैनो विषविज्ञान नेनो सामग्री की विषाक्तता का अध्ययन है।[1] क्वांटम आकार के प्रभावों और बड़े सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात के कारण, नेनो सामग्री में उनके बड़े समकक्षों की तुलना में अद्वितीय गुण होते हैं जो उनकी विषाक्तता को प्रभावित करते हैं। संभावित खतरों में से, अंतःश्वसन अनावृत्ति सबसे अधिक चिंता का विषय प्रतीत होता है, पशु परीक्षण में सूजन, शोथ, और कुछ नेनो सामग्री के लिए कैंसरजनक जैसे फुफ्फुसीय तंतुमयता प्रभाव दिखाई देते हैं।[2] त्वचा का संपर्क और अंतर्ग्रहण जोखिम भी एक चिंता का विषय है।
पृष्ठभूमि
नैनो सामग्री में 100 नैनोमीटर से न्यूनातिन्यून से कम एक प्राथमिक आयाम होता है, और अधिकांशतः उनके अधिकांश घटकों से भिन्न गुण होते हैं जो तकनीकी रूप से उपयोगी होते हैं। क्योंकि नैनोप्रौद्योगिकी एक हालिया विकास है, नेनो सामग्री के जोखिम के स्वास्थ्य और सुरक्षा प्रभाव, और किस स्तर के जोखिम स्वीकार्य हो सकते हैं, अभी तक पूरी तरह से समझा नहीं जा सका है।[3] नैनोकणों को दहन-व्युत्पन्न नैनोकणों (डीजल कालिख की तरह), कार्बन नैनोट्यूब जैसे निर्मित नैनोकणों और ज्वालामुखीय विस्फोटों से स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होने वाले नैनोकणों, वायुमंडलीय रसायन आदि में विभाजित किया जा सकता है। विशिष्ट नैनोकणों का अध्ययन किया गया है: टाइटेनियम डाइऑक्साइड, एल्यूमिना, जिंक ऑक्साइड, कार्बन ब्लैक, कार्बन नैनोट्यूब, और बकमिंस्टरफुलरीन।
नैनो विषविज्ञान कण विषविज्ञान की एक उप-विशेषता है। नेनो सामग्री में विषाक्तता प्रभाव दिखाई देते हैं जो असामान्य हैं और बड़े कणों के साथ नहीं देखे जाते हैं, और ये छोटे कण मानव शरीर के लिए अधिक खतरा पैदा कर सकते हैं क्योंकि शरीर को नैनोस्केल के बजाय बड़े कणों पर हमला करने के लिए रुपरेखा उच्च स्तर की स्वतंत्रता के साथ चलने की क्षमता होती है।[4]उदाहरण के लिए, सोना जैसे अक्रिय तत्व भी नैनोमीटर आयामों पर अत्यधिक सक्रिय हो जाते हैं। नैनो विषाक्त अध्ययनों का उद्देश्य यह निर्धारित करना है कि क्या और किस हद तक ये गुण पर्यावरण और मनुष्यों के लिए खतरा पैदा कर सकते हैं।[5]नैनोकणों में इकाई द्रव्यमान अनुपात के लिए बहुत बड़ा सतह क्षेत्र होता है, जो कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, फेफड़े के ऊतकों में अधिक से अधिक शोथ प्रभाव पैदा कर सकता है। इसके अतिरिक्त, कुछ नैनोकण अपने निक्षेपण स्थल से रक्त और मस्तिष्क जैसे दूर के स्थलों में स्थानांतरित होने में सक्षम प्रतीत होते हैं।
चिकित्सा प्रक्रियाओं के दौरान नैनोकणों को साँस में लिया जा सकता है, निगला जा सकता है, त्वचा के माध्यम से अवशोषित किया जा सकता है और विचारपूर्वक या गलती से इंजेक्ट किया जा सकता है। वे गलती से या अनजाने में जीवित ऊतक में प्रत्यारोपित सामग्री से मुक्त हो सकते हैं।[6][7][8]अध्ययन में कार्यस्थलों पर वायुवाहित योजना नैनोकणों की मुक्ति, और विभिन्न उत्पादन और संचालन गतिविधियों से संबंधित कार्यकर्ता जोखिम को बहुत संभावित माना जाता है।[9]
गुण जो विषाक्तता को प्रभावित करते हैं
किसी कण की संभावित विषाक्तता का निर्धारण करने में आकार एक महत्वपूर्ण कारक है।[10] चूंकि यह एकमात्र महत्वपूर्ण कारक नहीं है। विषाक्तता को प्रभावित करने वाले नेनो सामग्री के अन्य गुणों में सम्मलित हैं: रासायनिक संरचना, आकार, सतह संरचना, सतह आवेश, एकत्रीकरण और घुलनशीलता,[11]और अन्य रसायनों के कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति या अनुपस्थिति है। विषाक्तता को प्रभावित करने वाले चरों की बड़ी संख्या का मतलब है कि नेनो सामग्री के संपर्क से जुड़े स्वास्थ्य जोखिमों के बारे में सामान्यीकरण करना मुश्किल है - प्रत्येक नए नेनो सामग्री का व्यक्तिगत रूप से मूल्यांकन किया जाना चाहिए और सभी भौतिक गुणों को ध्यान में रखा जाना चाहिए।
रचना
धातु आधारित
धातु आधारित नैनोकण (एनपी) अर्धचालकों, विद्युतसंदीप्ति और तापविद्युत् सामग्री के रूप में अपने कार्यों के लिए संश्लेषित एनपी का एक प्रमुख वर्ग है।[12] बायोमेडिकल रूप से, इन एंटीबायोटिक दवाओं एनपी का उपयोग ड्रग पहुँचाने वाला प्रणाली में पारंपरिक चिकित्सा के लिए दुर्गम क्षेत्रों तक पहुंचने के लिए किया गया है। हाल ही में नैनोप्रौद्योगिकी में रुचि और विकास में वृद्धि के साथ, यह आकलन करने के लिए कई अध्ययन किए गए हैं कि क्या इन एनपी की अनूठी विशेषताओं, अर्थात् उनके बड़े सतह क्षेत्र से आयतन अनुपात, उस वातावरण पर नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं जिस पर उन्हें पेश किया गया था।[13] शोधकर्ताओं ने पाया है कि कुछ धातु और धातु ऑक्साइड एनपी डीएनए टूटने और ऑक्सीकरण, उत्परिवर्तन, कम कोशिका व्यवहार्यता, विकृत आकारिकी (जीव विज्ञान), प्रेरित एपोप्टोसिस और परिगलनको प्रेरित करने वाली कोशिकाओं को प्रभावित कर सकते हैं, और प्रसार को कम कर सकते हैं।[12]इसके अतिरिक्त, धातु के नैनोकण प्रशासन के बाद भी जीवों में बने रह सकते हैं यदि उन्हें सावधानी से नहीं बनाया गया हो।[14]
कार्बन आधारित
कार्बन नैनोट्यूब (सीएनटी) के संपर्क में आने वाले 2013 तक चूहों पर नवीनतम विष विज्ञान अध्ययन ने एमडब्ल्यूसीएनटी की सीमित फुफ्फुसीय शोथ क्षमता को यूएस-आधारित सीएनटी सुविधाओं में देखी गई औसत साँस लेने योग्य मौलिक कार्बन सांद्रता के अनुरूप दिखाया। अध्ययन में अनुमान लगाया गया है कि महत्वपूर्ण पैथोलॉजी के होने के लिए काफी वर्षों तक संपर्क में रहना आवश्यक है।[15]
एक समीक्षा का निष्कर्ष है कि फुलरीन की खोज के बाद से एकत्र किए गए सबूत C60 के गैर-विषैले होने की ओर इशारा करते हैं। जैसा कि किसी संरचनात्मक अंश के किसी भी रासायनिक संशोधन के साथ विषाक्तता विवरणिका के मामले में है, लेखकों का सुझाव है कि अलग-अलग अणुओं का व्यक्तिगत रूप से मूल्यांकन किया जाना चाहिए।[16]
अन्य
नैनो सामग्री के अन्य वर्गों में बहुलक जैसे नैनोसेल्युलोज और डेनड्रीमर सम्मलित हैं।
आकार
ऐसे कई तरीके हैं जिनसे आकार नैनोकण की विषाक्तता को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, विभिन्न आकार के कण फेफड़ों में अलग-अलग जगहों पर जमा हो सकते हैं, और फेफड़ों से अलग-अलग दरों पर साफ किए जाते हैं। आकार कणों की प्रतिक्रियाशीलता (रसायन विज्ञान) और विशिष्ट तंत्र को भी प्रभावित कर सकता है जिसके द्वारा वे विषाक्त होते हैं।[17]
फैलाव अवस्था
पर्यावरण या जैविक तरल पदार्थ में रखे जाने पर कई नैनोकण ढेर या एकत्रित हो जाते हैं। मानक संगठनों आईएसओ और एएसटीएम के अनुसार समूह और एकत्रीकरण की अलग-अलग परिभाषाएँ हैं, जहाँ ढेर अधिक ढीले-ढाले कणों को दर्शाता है और एकत्रीकरण बहुत कसकर बंधे या जुड़े हुए कणों को दर्शाता है (सामान्यतः संश्लेषण या सुखाने के दौरान होता है)। पर्यावरण और जैविक तरल पदार्थों की उच्च आयनिक शक्ति के कारण नैनोकण अधिकांशतः ढेर हो जाते हैं, जो नैनोकणों पर आवेशों के कारण प्रतिकर्षण को ढाल देता है। दुर्भाग्य से, समूहन को अधिकांशतः नैनोविषालुता अध्ययनों में अनदेखा किया गया है, भले ही ढेर से नैनोविषालुता को प्रभावित करने की उम्मीद की जाएगी क्योंकि यह नैनोकणों के आकार, सतह क्षेत्र और अवसादन गुणों को बदलता है। इसके अतिरिक्त, कई नैनोकण अपने लक्ष्य तक पहुँचने से पहले पर्यावरण या शरीर में कुछ हद तक ढेर हो जाएंगे, इसलिए यह अध्ययन करना वांछनीय है कि विषाक्तता समूह से कैसे प्रभावित होती है।
वायुवाहित योजना नैनोकणों के समूहों की संकुलन/विसंकुलन (यांत्रिक स्थिरता) क्षमता का भी उनके पर्यावरण परिवहन मार्गों के अंत-बिंदु पर उनके आकार वितरण वर्णन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। नैनोकण संकुलन की स्थिरता का परीक्षण करने के लिए विभिन्न एयरोसोलाइजेशन और विसंकुलन प्रणाली स्थापित किए गए हैं।
भूतल रसायन और आवेश
एनपी, उनके कार्यान्वयन में, विलेपन के साथ कवर किए जाते हैं और कभी-कभी इच्छित कार्य के आधार पर सकारात्मक या नकारात्मक आवेश दिए जाते हैं। अध्ययनों में पाया गया है कि ये बाहरी कारक एनपी की विषाक्तता की डिग्री को प्रभावित करते हैं।
प्रशासन के मार्ग
श्वसन
अंतःश्वसन अनावृत्ति कार्यस्थल में हवाई कणों के संपर्क का सबसे आम मार्ग है। श्वसन पथ में नैनोकणों का जमाव कणों या उनके समूह के आकार और आकार से निर्धारित होता है, और वे फेफड़ों में बड़े श्वसन कणों की तुलना में अधिक मात्रा में जमा होते हैं। जानवरों के अध्ययन के आधार पर, नैनोकण फेफड़ों से रक्तप्रवाह में प्रवेश कर सकते हैं और मस्तिष्क सहित अन्य अंगों में स्थानांतरित हो सकते हैं।[18]अंतःश्वसन अनावृत्ति सामग्री धूल से, उत्तेजना के जवाब में कणों की हवा बनने की प्रवृत्ति से प्रभावित होता है। धूल का उत्पादन कण के आकार, आकार, अधिकांश घनत्व और अंतर्निहित स्थिर वैद्युत् बलों से प्रभावित होता है, और क्या नैनो सामग्री एक सूखा पाउडर है या घोल या तरल निलंबन (रसायन विज्ञान) में सम्मलित है।[19]
पशु अध्ययनों से संकेत मिलता है कि कार्बन नैनोट्यूब और कार्बन नैनोफाइबर सूजन, ग्रेन्युलोमा (कणिकागुल्म) और फुफ्फुसीय तंतुमयता सहित फुफ्फुसीय प्रभाव पैदा कर सकते हैं, जो सिलिका, अदह और अल्ट्राफाइन कार्बन ब्लैक जैसे अन्य ज्ञात फाइब्रोजेनिक सामग्रियों की तुलना में समान या अधिक शक्ति वाले थे। कोशिकाओं या जानवरों में कुछ अध्ययनों ने जीनोटॉक्सिक या कार्सिनोजेनिक प्रभाव, या फुफ्फुसीय जोखिम से प्रणालीगत हृदय संबंधी प्रभाव दिखाए हैं। चूंकि किस हद तक पशु डेटा श्रमिकों में नैदानिक रूप से महत्वपूर्ण फेफड़ों के प्रभाव की भविष्यवाणी कर सकता है, ज्ञात नहीं है, अल्पकालिक पशु अध्ययनों में देखी गई विषाक्तता इन नेनो सामग्री के संपर्क में आने वाले श्रमिकों के लिए सुरक्षात्मक कार्रवाई की आवश्यकता का संकेत देती है। 2013 तक, श्रमिकों में दीर्घकालिक पशु अध्ययन और महामारी विज्ञान के अध्ययन में और अधिक शोध की आवश्यकता थी। 2013 तक इन नैनो सामग्री का उपयोग या उत्पादन करने वाले श्रमिकों में वास्तविक प्रतिकूल स्वास्थ्य प्रभावों की कोई विवरणी ज्ञात नहीं थी।[20] टाइटेनियम डाइऑक्साइड (TiO2) धूल को फेफड़ों के ट्यूमर का जोखिम माना जाता है, अल्ट्राफाइन (नैनोस्केल) कणों के साथ माध्यमिक जीनोटॉक्सिसिटी तंत्र के माध्यम से सूक्ष्म TiO2 के सापेक्ष द्रव्यमान आधारित शक्ति में वृद्धि होती है जो TiO2 के लिए विशिष्ट नहीं है लेकिन मुख्य रूप से कण आकार और सतह क्षेत्र से संबंधित है।[21]
त्वचीय
कुछ अध्ययनों से पता चलता है कि व्यावसायिक जोखिम के दौरान नेनो सामग्री निरंतर त्वचा के माध्यम से संभावित रूप से शरीर में प्रवेश कर सकते हैं। अध्ययनों से पता चला है कि व्यास में 1 माइक्रोमीटर से छोटे कण यांत्रिक रूप से मुड़ी हुई त्वचा के नमूनों में प्रवेश कर सकते हैं, और विभिन्न भौतिक-रासायनिक गुणों वाले नैनोकण सूअरों की अक्षुण्ण त्वचा में प्रवेश करने में सक्षम थे। आकार, प्रकार, पानी में घुलनशीलता और सतह विलेपन जैसे कारक त्वचा में प्रवेश करने के लिए नैनोकणों की क्षमता को सीधे प्रभावित करते हैं। इस समय, यह पूरी तरह से ज्ञात नहीं है कि नैनोकणों के त्वचा प्रवेश से पशु मॉडल में प्रतिकूल प्रभाव पड़ेगा, चूंकि चमड़े के रंग के चूहों के लिए कच्चे एसडब्ल्यूसीएनटी के सामयिक अनुप्रयोग को त्वचीय जलन पैदा करने के लिए दिखाया गया है, और विट्रो अध्ययनों में प्राथमिक या सुसंस्कृत मानव त्वचा का उपयोग किया जाता है। कोशिकाओं ने दिखाया है कि कार्बन नैनोट्यूब कोशिकाओं में प्रवेश कर सकते हैं और प्रिनफ्लेमेटरी साइटोकिन, ऑक्सीडेटिव तनाव और घटी हुई व्यवहार्यता की रिहाई का कारण बन सकते हैं। चूंकि, यह स्पष्ट नहीं है कि इन निष्कर्षों को संभावित व्यावसायिक जोखिम के लिए कैसे बहिर्विष्ट किया जा सकता है।[18][20]इसके अतिरिक्त, नैनोकण घावों के माध्यम से शरीर में प्रवेश कर सकते हैं, कण रक्त और लसीका पर्व में चले जाते हैं।[22]
जठरांत्र
अंतर्ग्रहण सामग्री के अनजाने में हाथ से मुँह में स्थानांतरण से हो सकता है, यह पारंपरिक सामग्रियों के साथ होता पाया गया है, और यह मान लेना वैज्ञानिक रूप से उचित है कि यह नैनो सामग्री के संचालन के दौरान भी हो सकता है। अंतर्ग्रहण भी अंतःश्वसन जोखिम के साथ हो सकता है क्योंकि श्लेष्मा निकासी के माध्यम से श्वसन तंत्र से निकलने वाले कणों को निगला जा सकता है।[18]
जैव वितरण
नैनो सामग्री अत्यंत छोटे आकार का अर्थ यह भी है कि वे बड़े आकार के कणों की तुलना में मानव शरीर में अधिक आसानी से प्रवेश कर जाते हैं। ये नैनोकण शरीर के अंदर कैसे व्यवहार करते हैं यह अभी भी एक बड़ा सवाल है जिसे हल करने की जरूरत है। नैनोकणों का व्यवहार उनके आकार, आकार और आसपास के ऊतकों के साथ सतह की प्रतिक्रियाशीलता का कार्य है। सिद्धांत रूप में, बड़ी संख्या में कण शरीर के भक्षकाणु, कोशिकाओं को अधिभारित कर सकते हैं जो भिन्न पदार्थ को निगलना और नष्ट कर देते हैं, जिससे तनाव प्रतिक्रियाएं प्रारम्भ हो जाती हैं जिससे सूजन हो जाती है और अन्य रोगजनकों के खिलाफ शरीर की रक्षा कमजोर हो जाती है। इस बारे में प्रश्नों के अतिरिक्त कि क्या होता है यदि गैर-अपघटनीय या धीरे-धीरे नष्ट होने वाले नैनोकण शारीरिक अंगों में जमा हो जाते हैं, एक और चिंता शरीर के अंदर जैविक प्रक्रियाओं के साथ उनकी संभावित बातचीत या हस्तक्षेप है। उनके बड़े सतह क्षेत्र के कारण, नैनोकण, ऊतक और तरल पदार्थों के संपर्क में आने पर, तुरंत उनकी सतह पर कुछ बृहदणु का सामना करते हैं, जिनका वे सामना करते हैं। उदाहरण के लिए, यह किण्वक और अन्य प्रोटीनों के नियामक तंत्र को प्रभावित कर सकता है।
नैनो सामग्री जैविक झिल्लियों को पार करने और कोशिकाओं, ऊतकों और अंगों तक पहुंचने में सक्षम हैं जो बड़े आकार के कण सामान्य रूप से नहीं कर सकते।[23] नेनो सामग्री अंतःश्वसन[6]या अंतर्ग्रहण के माध्यम से रक्त प्रवाह तक पहुंच प्राप्त कर सकते हैं।[7] टूटी हुई त्वचा अप्रभावी कण बाधा है, यह सुझाव देती है कि मुँहासे, खुजली, शेविंग घाव या गंभीर आतपदग्ध नेनो सामग्री के त्वचा के उत्थान को तेज कर सकते हैं। फिर, एक बार रक्त प्रवाह में, नैनो सामग्री को शरीर के चारों ओर ले जाया जा सकता है और मस्तिष्क, हृदय, यकृत, गुर्दे, प्लीहा, अस्थि मज्जा और तंत्रिका तंत्र सहित अंगों और ऊतकों द्वारा ग्रहण किया जा सकता है।[8] नैनो सामग्री मानव ऊतक और कोशिका संस्कृतियों के लिए (परिणामस्वरूप ऑक्सीडेटिव तनाव में वृद्धि, शोथ साइटोकाइन उत्पादन और कोशिका मृत्यु) उनकी संरचना और एकाग्रता के आधार पर विषाक्त हो सकती है।[6]
विषाक्तता के तंत्र
ऑक्सीडेटिव तनाव
कुछ प्रकार के नैनोकणों के लिए, वे जितने छोटे होते हैं, उनकी सतह का आयतन अनुपात उतना ही अधिक होता है और उनकी रासायनिक प्रतिक्रिया और जैविक गतिविधि उतनी ही अधिक होती है। नेनो सामग्री की अधिक रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूपप्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों (आरओएस) का उत्पादन बढ़ सकता है, जिसमें मुक्त कण भी सम्मलित हैं। आरओएस उत्पादन कार्बन फुलरीन, कार्बन नैनोट्यूब और नैनोकण धातु ऑक्साइड सहित नैनो सामग्री की विविध श्रेणी में पाया गया है। आरओएस और मुक्त मूलक उत्पादन नैनोकण विषाक्तता के प्राथमिक तंत्रों में से एक है, इसके परिणामस्वरूप ऑक्सीडेटिव तनाव, सूजन, और परिणामस्वरूप प्रोटीन, झिल्लियों और डीएनए को नुकसान हो सकता है।[11] उदाहरण के लिए, चुंबकीय क्षेत्र के साथ नैनोकण धातु ऑक्साइड का अनुप्रयोग जो आरओएस को संशोधित करता है जिससे ट्यूमर के विकास में वृद्धि होती है।[2]
कोशिका आविषता
एनपी के हानिकारक प्रभावों के लिए प्राथमिक मार्कर कोशिकाओं व्यवहार्यता है जैसा कि राज्य और कोशिकाओं झिल्ली के उजागर सतह क्षेत्र द्वारा निर्धारित किया गया है। धातु एनपी के संपर्क में आने वाली कोशिकाओं में, कॉपर ऑक्साइड के मामले में, उनकी 60% तक कोशिकाएं अव्यवहार्य होती हैं। तनुकृत होने पर, सकारात्मक रूप से आवेशित धातु आयन अधिकांशतः आस-पास की कोशिकाओं की कोशिका झिल्ली के लिए स्थिर वैद्युत् आकर्षण का अनुभव करते हैं, झिल्ली को ढंकते हैं और इसे आवश्यक ईंधन और कचरे में प्रवेश करने से रोकते हैं।[12]परिवहन और संचार के लिए कम उजागर झिल्ली के साथ, कोशिकाओं को अधिकांशतः निष्क्रिय कर दिया जाता है।
एनपी को मुख्य रूप से सूत्रकणिका क्षति और भिन्न एनपी स्थिर वैद्युत् प्रतिक्रियाओं द्वारा लाए गए ऑक्सीडेटिव तनाव के कारण कुछ कोशिकाओं में एपोप्टोसिस को प्रेरित करने के लिए पाया गया है।[12]
जीनोटॉक्सिसिटी
धातु और धातु ऑक्साइड एनपी जैसे सिल्वर, जिंक, कॉपर ऑक्साइड, यूरेनाइट और कोबाल्ट ऑक्साइड नैनोकण भी डीएनए को नुकसान पहुंचाते पाए गए हैं।[12]डीएनए को होने वाले नुकसान का परिणाम अधिकांशतः उत्परिवर्तित कोशिकाओं और आबादी में होता है जैसा कि एचपीआरटी - हाइपोक्सैन्थिन-गुआनिन फॉस्फोरिबोसिलट्रांसफेरेज़ की कमी जीन परीक्षण में पाया गया है।
तरीके और मानक
विष विज्ञान अध्ययनों की पुनरुत्पादन सुनिश्चित करने के लिए नैनो सामग्री के भौतिक और रासायनिक गुणों की विशेषता महत्वपूर्ण है, और यह अध्ययन करने के लिए भी महत्वपूर्ण है कि कैसे नैनो सामग्री के गुण उनके जैविक प्रभावों को निर्धारित करते हैं।[24] नैनो सामग्री के गुण जैसे आकार वितरण और संकुलन (रसायन विज्ञान) स्थिति बदल सकती है क्योंकि एक सामग्री तैयार की जाती है और विष विज्ञान अध्ययन में उपयोग की जाती है, जिससे प्रयोग में विभिन्न बिंदुओं पर उन्हें मापना महत्वपूर्ण हो जाता है।[17]
अधिक पारंपरिक विष विज्ञान अध्ययनों की तुलना में, नैनो विषविज्ञान में, संभावित संदूषकों का लक्षण वर्णन चुनौतीपूर्ण है। जैविक प्रणालियां अभी भी इस पैमाने पर पूरी तरह से ज्ञात नहीं हैं। इलेक्ट्रॉन सूक्ष्मदर्शी (एसईएम और टीईएम) और परमाण्विक बल सूक्ष्मदर्शी (एएफएम) विश्लेषण जैसे विज़ुअलाइज़ेशन तरीके नैनो दुनिया के विज़ुअलाइज़ेशन की अनुमति देते हैं। आगे के नैनो विषविज्ञान अध्ययनों के लिए किसी दिए गए नैनो-तत्व की विशिष्टताओं के सटीक लक्षण वर्णन की आवश्यकता होगी: आकार, रासायनिक संरचना, विस्तृत आकार, एकत्रीकरण का स्तर, अन्य वैक्टर के साथ संयोजन, आदि। इन सबसे ऊपर, इन गुणों को न केवल निर्धारित करना होगा नैनोकंपोनेंट जीवित वातावरण में इसकी प्रारम्भ से पहले लेकिन (ज्यादातर जलीय) जैविक वातावरण में भी।
वाणिज्यिक, पर्यावरण और जैविक नमूनों में नैनोकणों की उपस्थिति और प्रतिक्रियाशीलता का त्वरित आकलन करने के लिए नई पद्धतियों की आवश्यकता है क्योंकि वर्तमान पहचान तकनीकों के लिए महंगे और जटिल विश्लेषणात्मक उपकरण की आवश्यकता होती है।
नीति और नियामक पहलू
व्यावसायिक जोखिम सीमानिर्धारित करने में नेनो सामग्री का विष विज्ञान अध्ययन एक महत्वपूर्ण इनपुट है।
रॉयल सोसाइटी नैनोकणों की त्वचा में प्रवेश करने की क्षमता की पहचान करती है, और अनुशंसा करती है कि सौंदर्य प्रसाधनों में नैनोकणों का उपयोग प्रासंगिक यूरोपीय आयोग सुरक्षा सलाहकार समिति द्वारा अनुकूल मूल्यांकन पर सशर्त हो।
वुडरो विल्सन सेंटर का उभरती प्रौद्योगिकियों पर परियोजना का निष्कर्ष है कि मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा अनुसंधान के लिए अपर्याप्त धन है, और इसके परिणामस्वरूप वर्तमान में नैनो टेक्नोलॉजी से जुड़े मानव स्वास्थ्य और सुरक्षा जोखिमों की सीमित समझ है। जबकि यूएस नेशनल नैनोप्रौद्योगिकी इनिशिएटिव विवरणी करता है कि लगभग चार प्रतिशत (लगभग $40 मिलियन) जोखिम संबंधी अनुसंधान और विकास के लिए समर्पित है, वुडरो विल्सन सेंटर का अनुमान है कि लगभग $11 मिलियन वास्तव में जोखिम संबंधी अनुसंधान के लिए निर्देशित हैं। उन्होंने 2007 में तर्क दिया कि आने वाले दो वर्षों में वित्त पोषण को न्यूनतम $50 मिलियन तक बढ़ाना आवश्यक होगा जिससे कि इन क्षेत्रों में ज्ञान की कमी को पूरा किया जा सके।[25]
कार्यस्थल जोखिम की संभावना को 2004 की रॉयल सोसाइटी विवरणी द्वारा उजागर किया गया था जिसमें नैनोकणों और नैनोट्यूब के कार्यस्थल जोखिम का आकलन और नियंत्रण करने के लिए मौजूदा नियमों की समीक्षा की सिफारिश की गई थी। विवरणी ने निर्माण प्रक्रिया में सम्मलित श्रमिकों द्वारा बड़ी मात्रा में नैनोकणों के अंदर जाने पर विशेष चिंता व्यक्त की।[26]
नैनोकणों और नैनोट्यूब की रिहाई से जुड़े जोखिमों का आकलन और नियंत्रण करने के लिए एक नियामक ढांचे की कमी से संबंधित हितधारकों ने गोजातीय स्पंजीफॉर्म एन्सेफैलोपैथी ('पागल गाय की बीमारी'), थैलिडोमाइड, आनुवंशिक रूप से संशोधित भोजन, परमाणु ऊर्जा, प्रजनन प्रौद्योगिकियों, जैव प्रौद्योगिकी के साथ समानताएं खींची हैं। , और एस्बेस्टॉसिस। इस तरह की चिंताओं के आलोक में, कनाडा स्थित ईटीसी समूह (एजीईटीसी)ने कार्यस्थल सुरक्षा सुनिश्चित करने वाले व्यापक नियामक ढांचे के विकसित होने तक नैनो से संबंधित अनुसंधान पर रोक लगाने का आह्वान किया है।।[27]
यह भी देखें
- प्रौद्योगिकी मूल्यांकन के लिए अंतर्राष्ट्रीय केंद्र
- विष विज्ञान
संदर्भ
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बाहरी संबंध
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- The Center for Biological and Environmental Nanotechnology (CBEN), Rice University
