Độc tính của phân tử nano ôxít kẽm đến tế bào thần kinh
Ôxít kẽm (ZnO) ở kích thước nano là vật liệu được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp và y học do khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, xúc tác... Chúng được sử dụng trong công nghệ thực phẩm, sản xuất sơn, chế tạo các thiết bị điện tử, dùng trong chất chống ăn mòn, chất xúc tác, trong mỹ phẩm do khả năng ngăn chặn tia cực tím.... Một trong những loại thành phẩm được biết đến rộng rãi là ô-xít kẽm nano dạng bột có tên thương phẩm Z-MITETM. Các phần tử của chế phẩm này có kích thước từ 10 đến 200 nano mét.
Một câu hỏi được đặt ra là sử dụng các phân tử ZnO nano có ảnh hưởng gì đến cơ thể và môi trường hay không?
Các thí nghiệm trên chuột nhắt cho thấy những phân tử ZnO nano nhỏ nhất có thể xâm nhập vào não và đặc biệt chúng có thể xâm nhập vào các tế bào gốc thần kinh. Các tế bào gốc thần kinh (neural stem cells-NSCs) có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào thần kinh trong não vì vậy chúng đóng vai trò quyết định trong việc thay thế các tế bào bị mất đi; sự tổn thương những tế bào này có thể dẫn đến các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer, Parkinson, Creutzfeldt–Jakob v.v.
Minghong Wu và các cộng sự tại Đại học Thượng Hải là một trong những nhóm nghiên cứu trên thế giới quan tâm đến lĩnh vực này. Thí nghiệm của họ được tiến hành nhằm kiểm tra ảnh hưởng của ZnO nano đến các tế bào gốc thần kinh (neural stem cells-NSCs) của chuột. Các phần tử nano của ZnO được cho vào môi trường nuôi cấy. Sau 24 giờ, nhiều tế bào biểu hiện dấu hiệu của quá trình chết như biến đổi hình thái, gãy nhân, vỡ màng. Tỷ lệ tế bào có dấu hiệu của quá trình chết tỷ lệ với nồng độ ZnO đưa vào môi trường.
Kích thước của các hạt nano Zno dùng trong thí nghiệm từ 10-200 nano mét (tương tự kích thước của các hạt ZnO được sử dụng rộng rãi). Một phát hiện gây ngạc nhiên là tỷ lệ các tế bào chết không phụ thuộc vào kích thước của hạt (trái ngược với giả thuyết rằng các hạt nano có kích thươc nhỏ sẽ có khả năng xâm nhập mạnh và có khả năng gây độc tế bào cao hơn).
Mức độ gây độc của ZnO nano khi đưa vào môi trường nuôi cấy tương tự mức độ gây độc của ion kẽm trong clorua kẽm (ZnCl2). Các ion kẽm có thể đã tác động đến ty thể của thế bào từ đó ức chế quá trình hô hấp tế bào.
Tuy tác dụng gây độc mới được thử nghiệm trên tế bào trong môi trường nuôi cấy nhưng các nhà khoa học cũng khuyến cáo cần những nghiên cứu tiếp theo để khẳng định ảnh hưởng của các phần tử nano đến cơ thể con người - một vấn đề quan trọng trong sản xuất và sử dụng các vật liệu, chế phẩm nano.
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nanotechnology: Nanotechnology 20 115101 (7pp)
Nguyễn Bá Tiếp, 28/05/09 các bài khác
