细胞会吸收短碳纳米管威胁人体健康

生物谷

  美国国家标准和科技机构  (National  Institute  of  Standards  and  Technology，NIST)  的科学家发表于《先进材料》（Advanced  Materials）期刊的文献中指出，会缠绕DNA的单壁碳纳米管SWCNTs只要其长度小于200纳米，将会轻易的进入人体肺部细胞进而威胁到身体健康。

  由于单壁碳纳米管具有独特的特性，如高韧度、高强度，质量轻、可折曲、及高导电度等，因此可利用在各种不同产品，如微电子元件、高储能性电池的开发等。但其安全性及生物相容性(biocompatibility)仍是未解的疑问。

  Matthew  Becker博士等生物材料科学家表示：体外的毒性试验出现了一些具有争议性的结果。这个结果与SWCNTs的长度、直径、扭曲的程度以及纯度都有关系。研究小组先以碳纳米管长度的效应进行实验，他们先将短的DNA分子吸附在碳纳米管表面，以促使碳纳米管能溶于水并依长度分开，然后将人类肺纤维母细胞置于溶液中，结果发现大约有三分之一到四分之一的碳纳米管无法被这些细胞吸收，进一步的实验显示，只有较短的碳纳米管才能进到细胞内部。

  接着，研究人员将细胞置入以长度分类过的碳纳米管，发现只要长度超过200纳米就会被细胞排除在外，当细胞在长纳米管溶液中，其活性并不会受到影响，但当纳米管长度过短且浓度过高时，细胞便能轻易的将这些纳米管吸收到内部，进而造成细胞不同程度的毒性或使细胞死亡。Becker博士说：这是验证碳纳米管是否会造成人类健康威胁的部分实验，也能作为碳纳米管制作工程学者的参考，重新思考纳米管设计的类型是否会危害人类的健康。

部分英文原文：

Communication

Length-Dependent Uptake of DNA-Wrapped Single-Walled Carbon Nanotubes

M. L. Becker *, J. A. Fagan, N. D. Gallant, B. J. Bauer, V. Bajpai, E. K. Hobbie, S. H. Lacerda, K. B. Migler, J. P. Jakupciak

National Institute of Standards and Technology, Polymers Division, 100 Bureau Drive, Gaithersburg, MD 20899-8543 (USA)

email: M. L. Becker (mlbecker@nist.gov)

*Correspondence to M. L. Becker, National Institute of Standards and Technology, Polymers Division, 100 Bureau Drive, Gaithersburg, MD 20899-8543 (USA)

Research support from an NIST Innovation in Measurement Science Award for Carbon Nanotube Metrology and NIST/National Research Council postdoctoral fellowships (N.D.G. and J.A.F.) are gratefully acknowledged.

Funded by:
NIST Innovation in Measurement Science Award for Carbon Nanotube Metrology