2008-08-21

柴油引擎未受管制的奈米粒子會抑制肺臟

Unregulated nanoparticles from diesel engines inhibit lungs
http://www.physorg.com/news138462352.html

August 20, 2008

(PhysOrg.com) -- 柴油引擎散發出無數的碳奈米粒子到空氣中,溜過政府的管控與車輛過濾器。密西根大學的新模擬證實,這些奈米粒子能陷入肺中,並抑制促進呼吸的液體功能。

肺表面活性劑(Lung surfactant),是一種液體,包含蛋白質與脂質分子。它減少肺部的表面張力,避免它們塌陷並協助搬運外來粒子,那終將排出肺外。

然而,吸入的碳奈米粒子顯然表現異於絕大部份的外來粒子。電腦模擬指出,它們不會被排出,而會受陷在表面活性劑中與油膩的脂質分子糾纏,那以它們的尾端圍繞奈米粒子並進入其中央的空洞。

"奈米粒子的出現能藉由影響脂質與胜肽(peptides)之間的交互作用而妨礙肺表面活性劑的功能," Angela Violi 說,U-M 工程學院的助教授。胜肽是蛋白質的片段。Violi 預計要在 8/20 的 ACS 會議上發表她的發現。

據信,這是研究者首度證明這些奈米粒子如何能落入肺臟並影響表面活性劑的行為。其他研究已證明奈米粒子在肺部的集結(buildup)能導致發炎、血凝塊並改變呼吸與心跳速率。

"這裡有愈來愈多的證據顯示,非常小的粒子比較大的粒子對健康有更大的負面影響," Violi 說。"由柴油引擎與其他燃燒源所散發的奈米粒子是一種健康顧慮,因為二者的尺寸與致癌物都兼備。此問題因這個事實而益加惡化:目前對於這些奈米粒子並無有效的管控。"

當前美國、歐洲的柴油引擎排放規章只對付 2.5 微米或更大的粒子。那比 Violi 所研究的奈米粒子仍要大上三個數量級。碳奈米粒子只佔柴油引擎排放粒子總值量的 0.1 到 1.5%,但就粒子的數量而論,奈米組成佔排放的 35% 到 97%,依交通(量)而定。

Violi 所創造的、要來跑這種模擬的電腦模型也能夠預測各種不同的可燃材料將如何燃燒、哪種奈米粒子將會被創造、這些奈米粒子的形狀將如何以及它們可否影響肺部。這項工具在預測生物燃料的排放上頗為有用,Violi 說。

"它能幫助我們達到改造生物燃料分子以減少排放的目標," Violi 說。可以想見,工程師將能在遺傳學上修改植物以產生更乾淨的燃料,她說。Violi 也將會在 ACS 演講中討論這些應用。

Violi 是機械工程、化學工程與生醫工程系的助教授。

與這場演講相關的論文將發表於 10/15 當期的 Biophysical Journal 上,標題是「Molecular Dynamics Simulation Study of a Pulmonary Surfactant Film Interacting with a Carbonaceous Nanoparticle

※ 相關報導:

* Molecular Dynamics Simulation Study of a Pulmonary Surfactant Film Interacting with a Carbonaceous Nanoparticle
http://www.cell.com/biophysj/abstract/S0006-3495(08)78550-3
Seungho Choe, Rakwoo Chang, Jonggu Jeon and Angela Violi
Biophysical Journal, Volume 95, Issue 9, 4102-4114,
1 November 2008
doi: 10.1529/biophysj.107.123976
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fsj 提到...

空氣污染易致肺癌 塞車時尤為嚴重

中央社 2008-10-04

(中央社記者蔡筱穎巴黎三日專電)法國一項對「癌症和環境」的研究報告指出,空氣污染易導致肺癌,塞車時的空氣污染則最為嚴重。

由法國環境和勞動安全協會委託國家衛生研究和醫學研究院進行這項有關「癌症和環境」的研究報告指出,每年在法國逾兩萬三千名男性和約五千名婦女罹患肺癌,顯然與吸菸有關係,但是除了吸菸和工作接觸石棉等職業病外,汽車和工業造成的空氣污染也是一個主要因素。

空氣污染對患肺癌的影響在法國日益受到重視,甚至是形成環保政策的重要依據。這種由氣體造成的污染,如二氧化硫、二氧化氮、臭氧及各種微粒的排放,很大程度是由柴油引擎造成。研究顯示,在法國,百分之九十的微粒排放是在交通阻塞時產生的。

二零零四年,法國安全環境協會進行影響健康的研究表明,在七十六個法國城市中,百分之六到十一的肺癌死亡是由於微粒排放導致。最近,歐洲就空氣污染與健康的調查則顯示,在二十三個歐洲主要的城市中,如果污染減少四分之一,就可以預防肺癌。

有關肺癌和環境關係的第一次調查,九零年代初在美國公佈,在這項研究中,美國的醫生都強調,在空氣污染最嚴重的城市,肺癌和心血管疾病死亡率的增加,多於污染較少的城市。

另一項對美國一百五十四個城市所做調查也顯示,在空氣污染和肺癌死亡率之間有著微小的關聯。

此外,石棉無疑也是一些肺癌患者的殺手,一九九九年法國各工業部門如建造或維修業,有兩千多名員工罹患肺癌。

其他職業接觸到的煤氣或生產焦炭、鋁等行業,也被列為致癌高危險群,同樣地,長期暴露在一種天然放射性氣體如氡氣中,像香菇業或是葡萄酒業的地窖也可能增加罹患肺癌的危險。

此外,常做放射性檢查也將增加患乳腺癌的風險,而X和Y輻射線可引起多種癌症,如肺癌、甲狀腺癌、乳腺癌、腦癌、胸膜癌、白血病等。

fsj 提到...

老鼠實驗奈米微粒 造成肺部損傷

【聯合報╱記者修瑞瑩/台南市報導】2009.09.21

成功大學環境醫學研究所以老鼠做實驗,證實奈米微粒會造成急性肺部損傷,影響之大更甚於空氣中一般的微粒;由於越來越多奈米科技產品進入生活,學者認為值得重視。

成大環醫所副教授張志欽昨天說,國外相關研究不少,也證實奈米微粒會活化肺部的上皮細胞生長因子,在許多肺癌病人身上,即發現癌細胞上皮細胞生長因子的表現增加。此外,奈米化妝品塗抹在身上,有研究認為可能隨著皮膚吸收進入人體。

環醫所教授蔡朋枝指出,大陸已有奈米職災死亡案例,可預期未來這類的個案會越來越多,應有對策,國內約從兩年前開始測量環境中的奈米微粒,但規模不夠大。

成大環醫所動物實驗中,給老鼠灌吸奈米微粒,老鼠吸入後,肺部組織受到刺激產生發炎反應,進一步造成肺組織破壞、水腫。此外,新的奈米材料例如奈米碳管,也會造成肺部組織的纖維化。

張志欽表示,動物實驗中,老鼠分別吸入奈米微粒與一般微粒,前者肺部損傷的速度較後者快、嚴重程度也較大。

兩位學者都認為奈米的研究有瓶頸,主要是每種不同製程中所產生的奈米大小與成分都不一樣,測量的技術也未成熟,且測量儀器體積非常大、價格高,無法普遍應用,很難界定到底多少分量的奈米微粒會造成人體傷害。

蔡朋枝表示,勞工安全衛生研究所也只能建議奈米作業場所,奈米微粒「越低越好」,無法做詳細規範;但仍提醒作業員工注意奈米微粒逸散問題,盡量避免長期、大量吸入。

成大職業及環境醫學科主任郭浩然表示,奈米微粒造成的負面影響,會隨著不同的成分而改變,不能一概而論,目前資訊不夠;國內的奈米原料生產工廠並不多,多數在密閉的管線裡製造,問題可能較小,但應用原料的產業相對多,有潛在憂慮。