Over hele verden kappes forskerne om å utvikle nye nanomaterialer, og om å finne stadig større anvendelsesområder for dem.

Kan ligne asbest

Bekymringen er hvordan nanomaterialene vil oppføre seg om de kommer på avveie i kroppen.

Skrekkscenariene er celledød, endring av arvemateriale og utvikling av alvorlige sykdommer.

En ny metode, som er utviklet ved Institutt for nevromedisin ved NTNU, gjør det mulig å teste hvordan celler kan reagere på ulike nanomaterialer.

Forskerne har sett på ulike sorter nanofibre og -rør, og funnet materialsammensetninger som er mer og mindre giftige. 

For eksempel har én variant egenskaper som ligner den spesielle asbestfiberen som forårsaker lungekreft.

Farlig emballasje?

En mulig anvendelse av nanorør er å utvikle skreddersydde medisinpakker, som kan sendes målrettet inn i kroppen mot området der den skal virke. Dette er blant de heteste forskningsområdene verden over, men har mange uløste problemer knyttet til seg. 

Medisinpakken kan sammenlignes med en postpakke. Den har et innhold som må pakkes inn så godt at det tåler transport. Pakken utstyres med frimerke og en tydelig adresse slik at den havner på rett sted. 

I denne sammenligningen er nanorøret medisinpakkens emballasje. 

– Vi må vite om sidevirkninger og uheldige bivirkninger ved emballasjen og hva som kan skje hvis den havner feil, sier Tore Syversen, professor i nevrotoksikologi og leder av forskningsprosjektet.

Metoden som utvikles ved hans institutt, vil bidra til å sortere nanorør ut fra deres reaksjoner med celler.

Tykkelse viktig

Nanomaterialer settes sammen av mange forskjellige stoffer. Noen er metalloksider, andre er karbon (kullstoff).

De karbonbaserte materialene kan utformes som fibre eller rør. Forskjellen går på lengde: fibrene er lange og rørene korte. Begge er hule og sylinderformede, ekstremt sterke og svært anvendelige. For eksempel kan de bøyes uten å knekke. 

Syversens prosjekt har undersøkt karbonfibre av forskjellig sammensetning. Fibrene ble lagt i cellekulturer for å se hvordan cellene vokste og reagerte i kontakt med nanomaterialet. 

– Vi brukte såkalte endotelceller fra rottehjerne. Dette er celler som ligger langs blodbanene i hjernen og er svært viktige for hvordan stoffer transporteres inn og ut av hjernen.

– Valget ble gjort fordi hjernen har det kraftigste ”filteret” som skal hindre inntrengning av fremmedlegemer. Og disse cellene viste seg å være ganske følsomme for ulike typer karbonfibre, forteller Syversen.

Han har blant annet funnet at diameteren på rør og fibre har stor betydning. Materialene kan være kjemisk like, men oppfører seg forskjellig alt etter tykkelsen.

Bruken avgjør

Syversen presiserer at målemetoden bare kan brukes til å finne potensielle helsevirkninger. Virkningen vil henge nøye sammen med hvordan de blir brukt – om de skal pustes inn, legges utenpå huden eller spises. 

– Det er spesielt viktig å finne fram til de fibrene som har likhetstrekk med asbestfibre. Vi vet allerede at slike lange og skarpe fibre kan forårsake lungekreft – og det gjør at de selvsagt ikke kan få noen anvendelse verken i medisin eller i annen virksomhet.

– De fleste karbonfibre vil ikke ha slike egenskaper, men vi vet i dag for lite om hvor grensen går mellom farlige og ufarlige karbonfibre, utdyper Syversen.

Føre var

Prosjektet tar utgangspunkt i føre var-prinsippet.

Praksisen med å studere mulige utilsiktede helse- og miljøeffekter har begynt å bli rutine innenfor medisinsk forskning, og er særlig aktuelt innenfor utvikling av medisinsk teknologi

Men det er ikke bare medisinsk forskning som trenger kunnskap om helseeffekter av ulike nanomaterialer. De nye materialene brukes snart overalt, fra produksjon av biler og fly til avansert idrettsutstyr, tannbørster og klær.

Den største begrensningen er at materialene er dyre å produsere. Om det lykkes å redusere produksjonskostnadene, kan vi vente at de blir stadig mer utbredt og vil omgi oss på stadig flere områder.