Carbon Nanotubes in Lungen von Asthmatischen Französisch Kinder gefunden

"Es ist irgendwie ironisch. In unserem Labor arbeiten mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die wir tragen facemasks genau zu verhindern, was wir in diesen Proben sind zu sehen, aber jeder herumlaufen da draußen in der Welt wahrscheinlich zumindest eine geringe Konzentration von Kohlenstoff-Nanoröhren hat in ihre Lungen ", sagt Lon Wilson.

Zellen aus den Atemwegen von Pariser Kindern mit Asthma enthielten künstliche Kohlenstoff-Nanoröhrchen - genau wie die in den Auspuffrohren von Fahrzeugen in Paris gefundenen.

Die Forscher berichten in der Zeitschrift EBioMedizin dass diese Proben mit denen übereinstimmen, die anderswo in US-Städten, in Spinnweben in Indien und in Eisbohrkernen gefunden wurden.

Die Forschung schreibt den Nanotubes in keiner Weise die Bedingungen der Kinder zu, sagt der Chemiker Lon Wilson von der Rice University, ein korrespondierender Autor eines neuen Papiers, in dem die Arbeit beschrieben wird. Aber die scheinbare Allgegenwart der Nanoröhrchen sollte im Mittelpunkt weiterer Untersuchungen stehen, fügt er hinzu.

"Wir wissen, dass Kohlenstoffnanopartikel in der Natur gefunden werden", sagt Wilson und bemerkt, dass runde Fullerenmoleküle, wie sie bei Rice entdeckt werden, üblicherweise durch Vulkane, Waldbrände und andere Verbrennung von Kohlenstoffmaterialien erzeugt werden. "Alles, was Sie brauchen, ist ein wenig Katalyse, um Kohlenstoff-Nanoröhren anstelle von Fullerenen herzustellen."

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Ist ein Auto-Katalysator, der in sicherer Emissionen giftiges Kohlenmonoxid dreht, trägt zumindest eine flüchtige Ähnlichkeit mit dem Hochdruck-Kohlenmonoxid oder HiPco, Prozess Kohlenstoff-Nanoröhren zu machen, sagt er. "So ist es keine große Überraschung, wenn man darüber nachdenkt", so Wilson.

Das Team um Wilson, Fathi Moussa von der Universität Paris-Saclay und die Erstautorin Jelena Kolosnjaj-Tabi, Doktorandin in Paris-Saclay, analysierten Partikel, die in den Alveolarmakrophagen (auch Staubzellen genannt) gefunden wurden Fremdstoffe wie Partikel und Bakterien gelangen in die Lunge.

Die Forscher schreiben, dass ihre Ergebnisse darauf hindeuten, dass Menschen Kohlenstoff-Nanoröhren routinemäßig ausgesetzt sind. Sie schlugen auch vor, dass Studien, die den Kohlenstoffgehalt von Airway-Makrophagen mit dem Rückgang der Lungenfunktion in Verbindung bringen, im Lichte der neuen Erkenntnisse überdacht werden sollten. Moussa bestätigt, dass sein Labor den Einfluss von künstlichen Nanoröhrchen auf die Gesundheit weiter untersuchen wird.

Die Zellen wurden von zufällig ausgewählten 69-Asthmapatienten im Alter von 2 bis 17 entnommen, die als Teil ihrer Behandlung routinemäßige faseroptische Bronchoskopien durchliefen. Aus ethischen Gründen wurden keine Zellen von gesunden Patienten analysiert, aber da Nanoröhren in allen Proben gefunden wurden, führte die Studie zu der Schlussfolgerung, dass Kohlenstoff-Nanoröhren wahrscheinlich in jedem gefunden werden.

Ähnlich Asbest?

Die Studie stellt fest, gibt aber keine endgültigen Schlussfolgerungen über die kontroverse Behauptung, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchenfasern wie Asbest wirken könnten, ein nachgewiesenes Karzinogen. Die Autoren erinnerten jedoch daran, dass "lange Kohlenstoff-Nanoröhren und große Aggregate von kurzen eine granulomatöse (Entzündungs-) Reaktion auslösen können".

Die Studie beantwortet teilweise die Frage, was das schwarze Material in den Alveolarmakrophagen ausmacht, dem ursprünglichen Schwerpunkt der Studie. Die Forscher fanden einwandige und mehrwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen und amorphen Kohlenstoff in den Zellen, sowie in Proben, die aus den Auspuffrohren von Autos in Paris und Staub von verschiedenen Gebäuden in und um die Stadt gewischt wurden.

"Die Konzentrationen der Nanoröhren sind in diesen Proben so niedrig, dass man kaum glauben kann, dass sie Asthma verursachen würden, aber man weiß nie", sagt Wilson. "Was mich am meisten überraschte, war, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen die Hauptkomponente der kohlenstoffhaltigen Verschmutzung waren, die wir in den Proben fanden."

Die Nanoröhrchen-Aggregate in den Zellen reichten von 10 bis 60 Nanometer im Durchmesser und bis zu mehreren hundert Nanometern Länge, klein genug, dass optische Mikroskope sie in Proben von früheren Patienten nicht identifizieren konnten. Die neue Studie verwendete komplexere Werkzeuge, darunter hochauflösende Transmissionselektronenmikroskopie, Röntgenspektroskopie, Raman-Spektroskopie und Nahinfrarot-Fluoreszenzmikroskopie, um sie definitiv in den Zellen und in den Umweltproben zu identifizieren.

"Wir sammelten Proben aus den Auspuffrohren von Autos in Paris sowie von belebten und wenig befahrenen Kreuzungen und fanden die gleichen Strukturen wie in den menschlichen Proben", sagt Wilson.

"Es ist eine Art ironisch. In unserem Labor mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen arbeiten wir facemasks tragen genau zu verhindern, was wir in diesen Proben sind zu sehen, aber jeder herumlaufen da draußen in der Welt wahrscheinlich zumindest eine geringe Konzentration von Kohlenstoff-Nanoröhren in der Lunge hat ", sagt er .

Die Forscher vermuten auch, dass die großen Oberflächen von Nanoröhren und ihre Fähigkeit, an Substanzen zu haften, sie zu wirksamen Trägern für andere Schadstoffe machen können.

Die Studie folgt einer Freigabe von Rice und Baylor College of Medicine Anfang dieses Monats mit dem ähnlichen Ziel, die schwarze Substanz in den Lungen von Rauchern zu analysieren, die von Emphysem gestorben. Diese Studie gefunden Ruß Nanopartikel, die das Produkt der unvollständigen Verbrennung von solchen organischen Material wie Tabak waren.

Wilson, ein Professor für Chemie an der Rice, und Moussa, ein Professor für analytische Chemie an der Paris-Saclay-Universität und ein klinischer Biologe an der Abteilung für Biochemie des Hôpitaux de Paris, sind Mitautoren der Studie.

Die Welch Foundation unterstützt teilweise die Forschung.

Quelle: Rice University

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