Ispra (Od zpravodaje Aktuálně.cz v Itálii) - Nanotechnologie jsou revolucí v průmyslu stejně jako třeba ve zdravotnictví. Přesto (či proto) existují obavy, že mohou napáchat hodně škody.
Je na vědcích, aby zjistili, jak to je doopravdy. Úkolem se zabývá také Společné výzkumné středisko Evropské unie (JRC) v severoitalské Ispře.
Nano = hodně mrňavý
Před zdejší laboratoří pro výzkum bezpečnosti nanotechnologií visí pláště pro návštěvníky. Stylově jsou všechny hodně malé; reportér Aktuálně.cz ten svůj kvůli svým makrorozměrům sotva nasouká na sebe, ale už jej nedopne. Nakonec dostává povolení ke vstupu i takhle, ale až po nasazení návleků na boty a po převzetí bezpečnostních brýlí pro případ, že by je potřeboval při přihlížení některému experimentu.
S jakými nebezpečnými látkami že se to uvnitř pracuje?
V laboratoři zkoumají nanočástice, tedy objekty, jejichž velikost se měří zhruba v desítkách nanometrů (nanometr je miliardtina metru) a blíží se rozměrům molekul či rovnou atomů.
"Máme tady přesně daná pravidla," vysvětluje uvnitř laboratoře Jessica Pontiová, drobná černovláska, která se do erárního pláště vejde zcela snadno. "Ověřujeme, které nanočástice mohou být nebezpečné, a k tomu patří i odpovídající bezpečnostní předpisy: zacházíme s nimi jako s toxickým materiálem," říká.
Úplně nečekané vlastnosti
Velikost v nanometrech
Nanometr (nm) je miliardtina metru, neboli milióntina milimetru.
Mravenec: asi 5 000 000 nm
Lidský vlas (šířka): 80 000 nm
Průměr typické bakterie: 1000 - 10 000 nm
Virus HIV: 90 nm
Buněčná membrána: 10 nm
Průměr šroubovice DNA: asi 2,5 nm
Šířka molekuly vody: 0,3 nm
Atom vodíku: 0,1 nm
Nanotechnologie přinášejí nečekaná překvapení. Látka rozdělená na nepatrné částečky mívá jiné vlastnosti, než když je vcelku. Například nanočástice zlata se taví při nižších teplotách než zlatý valoun. Kousíčky stříbra začnou být jedovaté pro mikroby. Nepatrná vrstvička mědi přestává v magnetickém poli vést elektřinu. V nanosvětě pak dokonce končí platnost běžné fyziky a chování atomů musí vysvětlovat komplikovanější fyzika kvantová.
Něco z toho už využívá průmysl. Na trhu dnes je kolem šesti set výrobků, které za svou hlavní součást označují nanomateriály. Mohou to být ponožky, které díky obsahu nanočástic stříbra zabíjejí mikroorganismy, takže v nich nohy nejsou nepříjemně cítit. Anebo opalovací krémy, jež díky titanovým nanočásticím lépe odrážejí sluneční paprsky. Povrchové stavební materiály, na nichž se díky struktuře povrchu nedrží špína.
Záchrana textilek i pacientů
Nanomateriály by podle některých odhadů mohly zachránit evropský textilní průmysl, nyní neschopný konkurovat levné asijské produkci. Vyspělejší textilky by mohly vyrábět látky nových vlastností. Třeba nanotrubičky z uhlíku ve vláknech látky mohou podle svého uspořádání různě odrážet světlo, a způsobit tak, že má požadovanou barvu, aniž by se musela použít barviva.
Hodně si slibují i lékaři. Učí se například dopravovat do buňky lék "nalepený" na nanočásticích, které putují krví. Nebo zjišťují, že když do nádorových buněk dostanou nanočástice železa, nahromadí se v nich a v elektromagnetickém poli se pak rozehřejí tak, že rakovinné buňky zničí.
Prostě: nanotechnologie nabízejí fascinující možnosti.
Kontrola ve tkáních a krvinkách
V laboratoři v Ispře si Jessica Pontiová sedá s pipetou k laboratorním nádobkám v proskleném boxu, z něhož ventilátor odsává vzduch, aby nepronikl do laboratoře.
Jejím úkolem je vpravovat různé nanočástice do živých zvířecích tkání nebo do lidských krvinek a zkoumat, jaké tam mají účinky. Zejména jestli nepoškozují DNA.
"Laboratorní zvíře může vdechnout nanočástice, nic se mu nestane, a přitom to nemusí být v pořádku," objasňuje. "Pokud totiž poškodí DNA, může to mít vliv na onemocnění někdy později, případně by to dokonce mohlo ovlivnit mláďata."
Neopakujme malér s azbestem
Zajímavé je, že s prvními obavami kolem nanotechnologií přišly společnosti Munich Re a Swiss Re, dvě největší světové zajišťovny neboli obří finanční ústavy, u nichž se pojišťují pojišťovny. Varoval je příběh azbestu, který je v minulých letech stál miliardy dolarů na odškodném.
Azbest je název pro přírodní jemně vláknité hořečnaté křemičitany. Působil dojmem vynikajícího trvanlivého a nehořlavého materiálu pro ohnivzdorné látky a hlavně pro tepelnou a elektrickou izolaci v přístrojích a v budovách. Azbest není jedovatý a nemá ani žádné podezřelé chemické vlastnosti. Až pozdě se ukázalo, že azbestová vlákna jen kvůli svému tvaru a malé velikosti pronikají při vdechnutí do plic a poškozují jejich tkáně.
Zajišťovny nechtějí, aby se něco podobného opakovalo s nanočásticemi. I ty, právě proto, že jsou nesmírně malé, mohou třeba při vdechnutí proklouznout v plicích přes buněčnou membránu přímo do živých buněk, hromadit se v nich a způsobit tam nežádoucí změny vedoucí k poškození plicní tkáně.
Uniknou při praní i na skládkách
V laboratoři Společného výzkumného střediska EU v Ispře míchá další z výzkumníků, Douglas Gilliland, kroužením zkumavky zlaté nanočástice s bílkovinným materiálem. Pomocí světla malého laseru, které nanočástice odrážejí, pak zjistí, zda se propojily s proteiny.
"Vycházíme z toho, že nanočástice budou pronikat do životního prostředí. Při praní se dostanou z textilií do kanalizace, v přístrojích na skládky... Potřebujeme zjistit, jestli s tím nebudou nakonec potíže," líčí jiný člen laboratoře Pascal Colpo. "Jenže nám to trvá. V biochemii je všechno pomalé," posteskne si.
"Průmysl nás žádá, abychom si se svými výsledky pospíšili," doplňuje jeho kolega Renato Colognato. "Firmy chtějí mít jistotu, že s nanotechnologiemi není spojeno riziko, nechtějí nést odpovědnost za případné budoucí problémy. Ovšem průmysl je rychlejší než biologické procesy, u nichž ověřujeme, zda je nanočástice neovlivní."
Výzkum zatím bez poplachu
Jeden americký výzkumný tým před čtyřmi lety oznámil, že prokázal, že molekula tvořená 60 atomy uhlíku ve tvaru fotbalového míče, zvaná fulleren či buckyball, dokázala poškodit mozek ryb.
"U nás jsme žádné ohrožení nanočásticemi nezjistili, v našich testech se neprokázaly žádné nečekané špatné vlastnosti," konstatuje Hermann Stamm, šéf laboratoře zkoumající nanotechnologie v evropské laboratoři v Ispře. "Pokud si vzpomínám, v Německu byl stažen z prodeje jen jeden nanotechnologický výrobek, tmel ve spreji zvaný Magic Nano, ale příčiny nespočívaly v nanotechnologiích."
A pak jen dodá: "Doufám, že to tak zůstane a nic horšího se už nestane."
