Nanomateriale består av eller inneheld ørsmå partiklar, nemleg nanopartiklar. Desse partiklane er mellom 1 og 100 nanometer store. Ein nanometer = ein milliarddels meter.

Nanomateriale kan gjere det mogleg å utvikle sterkare, meir fleksible og meir effektive produkt. Dei siste åra har bruken av nanomateriale auka kraftig. 

Det kjem mellom anna av at ein kan designe, kombinere og manipulere nanomateriale for å oppnå spesielle eigenskapar ein ønsker seg i eit produkt.

Men så små partiklar kan gå langt ned i lungene om ein pustar dei inn. Korleis kan dette påverke kroppen?

Simulerer eksponering i lungene

Forsking har vist at det kan vere ein samanheng mellom nanopartiklar og negative helseeffektar, som hjarte- og lungesjukdomar og nevrologiske sjukdomar. 

Difor er det viktig å lære meir om korleis nanopartiklar verkar på cellene i kroppen og om kor små eller store mengder som er skadelege.

– Å sikre trygg handsaming og bruk av nanomateriale er særleg viktig med tanke på arbeidstakarar som jobbar med slike materiale. Dei blir eksponerte for nanopartiklar dagleg, seier Laura Maria Azzurra Camassa.

Skal erstatte dyreforsøk

Ho er forskar i arbeidstoksikologi ved Statens arbeidsmiljøinstitutt STAMI og leier, saman med Shan Narui, ein ny studie kor dei har testa ein 3D-lungemodell til vurdering av risiko ved nanopartiklar.

Forskarane kjem frå både STAMI og NILU (Norsk institutt for luftforskning).

Lungemodellen er ein biologisk laboratoriecellemodell som simulerer eksponering for nanopartiklar i luftvegane. 

Han er utvikla for å fungere som eit alternativ til dyrestudiar. Det er i tråd med eit initiativ for å redusere, erstatte og forbetre dyreforsøk.

Etterliknar miljøet i alveolane

Luftvegane er av særskild interesse fordi dei er «inngangsporten» for dei fleste av partiklane som kjem inn i menneskekroppen.

Ettersom nanopartiklane er så små, kan dei lett bli med lufta vi pustar inn heilt ned i alveolane. Det er dei djupaste laga av luftblærer i lungene. Derfrå kan dei passere over i blodet.

Forskarane testar og konstruerer ein lungemodell med tre typar celler. Dei gjenskaper den alveolære regionen i lungene.

– I modellen blir cellene dyrka på porøse membranar. Cellene på toppen av membranen er i direkte kontakt med luft på den eine sida og blodkarceller på den andre, forklarer Camassa.

Det gjer at denne lungemodellen skil seg frå tradisjonelle laboratoriemodellar. Der har ein som regel brukt cellelinjer som er omgitt av væske.

Eksponert for nanosølv

I studien brukte forskarane både enkle og samansette cellekulturar. Alle cellekulturane blei eksponerte for nanosølvpartiklar i eit eige kammer, for å simulere eksponeringa i lungene.

– Modellen synte seg å vere foreinleg med ulike endepunkt. Vi målte både celleskade , skade på DNA og cellulært opptak, seier Camassa.

Kvar eksponerte cellekultur kan ein bruke til ulike diagnostiske testar. Det gir eit fullstendig bilete av helserisikoen samanlikna med kontrollkulturane som ikkje blei eksponerte for nanosølv.

Eit verdifullt verktøy

Eit mål med studien var å teste kor robust og reproduserbar modellen var ved å samanlikne resultat frå to ulike laboratorium.

– Meir komplekse modellar er meir utfordrande å jobbe med. Vi forventa derfor variasjon i funn mellom laboratoria, noko som også blei resultatet. Men dette gav oss høve til å optimalisere forskingsprotokollen for å sikre at resultata ved framtidig bruk av modellen blir så truverdige som mogleg, seier Camassa. 

Resultata peiker mot at denne lungemodellen kan bli eit verdifullt framtidig verktøy for identifisering og karakterisering av nanomateriale og andre miljøforureiningar i lungene.

Referanse:

Laura Maria Azzurra Camassa mfl.:   Advanced Respiratory Models for Hazard Assessment of Nanomaterials—Performance of Mono-, Co- and Tricultures.  Nanomaterials, 2022. Doi.org/10.3390/nano12152609

Artikkelen er produsert og finansiert av STAMI

STAMI er én av over 80 eiere av forskning.no. Deres kommunikasjonsansatte leverer innhold til forskning.no. Vi merker dette innholdet for å tydelig skille formidling fra uavhengig redaksjonelt stoff. Her kan du lese mer om ordningen.

Les også disse sakene fra STAMI

• 

  Folk i manuelle yrke har kortast forventa deltaking i arbeidslivet

• 

  Norske forskarar har utvikla nye metodar for å undersøke giftige kjemiske stoff

• 

  6 råd som kan førebyggje psykiske plager på jobben

• 

  Her skjedde ei varig endring etter pandemien

• 

  Kvinner og lavt utdannede jobber færre år i løpet av livet

• 

  Flyktningar i Noreg og Sverige har ulik risiko for sjukefråvær

Se flere saker fra STAMI her.

forskning.no vil gjerne høre fra deg!

Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? TA KONTAKT HER