تحقیقات جدید نشان می دهند که افزایش نانوذرات در طبیعت می تواند منجر به تجمع آنها در زنجیره غذایی شود. مطالعاتی که توسط گروه های تحقیقاتی بر روی نانوذرات طلا AU ‏و نانوذرات کادمیم سلناید CdSe صورت گرفته است، نشان می دهد که این نانوذرات از قسمت های زیرین زنجیره غذایی به قسمت های بالای زنجیره منتقل می شوند. و این مشاهده به این دلیل است که موجودات بالای زنجیره از موجودات زیرین تغذیه می کنند. تعدادی از این نوع آلودگی، توسط گیاهان و باکتری ها در قسمت های زیرین زنجیره غذایی رو به افزایش است. اما موضوع نگران کننده این است که افزایش غلظت، بیشتر در قسمت های بالاتر زنجیره دیده می شود. بدین معنا که این مواد در زنجیره غذایی و در موجودات زنده بالاتر زنجیره با غلظت های بیشتری انباشته می شوند. می توان حشره کش د.د.ت را به عنوان یک مثال قدیمی عنوان کرد.
یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه کالیفرنیا و گروه تحقیقاتی دیگری از دانشگاه کنتاکی سعی دارند بفهمند که آیا نانوذرات نیز می توانند بدین صورت رفتار کنند. آنها به اتفاق دریافته اند که میزان نانوذرات به مقدار کمی در طبیعت رو به افزایش است. و این نتیجه بر اساس آشکار سازی مستقیم افزایش غلظت آلوده کننده ها به دست آمده است.
گروه تحقیقاتی دانشگاه کنتاکی، کرم هایی را که از گیاه ‏تنباکو تغذیه کرده بودند، مورد بررسی قرار دادند. محلول های به دست آمده از این کرم ها حاوی غلظت های متفاوتی از نانوذرات طلا بودند. بزرگی این غلظت ها 6-12 ‏مرتبه از غلظت موجود در بافت خود گیاه بیشتر است.
گروه تحقیقاتی دانشگاه کالیفرنیا نیز نشان دادند که میزان این مواد آلوده کننده، در تک یاخته ها 5 مرتبه ‏ بیشتر از باکتری پزودوموناس است.
‏یافته های این دو گروه بسیار شبیه به یکدیگر است. و نکته قابل توجه آن که، این اطلاعات از دو نوع محیط زیست به دست آمده است. کار تحقیقاتی روی کرم ها که یک زنجیره غذایی خاکی و ساده را نشان می دهد. و کار بر روی تک یاخته ها که به محیط های آبی مربوط می شود. نتایج به دست آمده از تحقیقات روی طلا بسیار حیرت آور است، چون غلظت فلزات (به استثنا تعداد کمی از آنها) در محیط زیست افزایش نمی یابد. "برتش" یکی از پژوهشگران می گوید: "نکته حیرت آور این است که حذف نانوذرات فلزی در فرایند های صنعتی کافی نیست و بنابراین فلزات در محیط باقی مانده و در بافت ها انباشته می شوند."

آیا می توان این نتیجه را تعمیم داد؟

‏"جیمز لید" که آسیب های محیطی نانوذرات را در دانشگاه بیرمنگام انگلستان بررسی می کند، می گوید: "یافته ها پتانسیل مهم سازوکارهای انتقال را برای بشر نشان می دهد و از آنجا که افراد بشر در راس زنجیره غذایی قرار دارند. در صورتی که افزایش غلظت نانوذرات ادامه پیدا کند، می تواند خطرناک باشد. و او می افزاید: به سختی می توان این نتیجه را بین تمام نانوذرات تعمیم داد. زیرا آنها دارای متغیرهای فیزیکی و شیمیایی
مختلفی می باشند." برتش ضمن اعلام موافقت می گوید: "تعمیم دادن این نتیجه بسیار سخت و دشوار است. آنچه ما سعی بر انجام آن داریم، کار روی مواد گوناگون است که در ضمن آن نگاهی به تفاوت های آنها داشته باشیم. او اشاره می کند که: طلا نقطه آغاز خوبی است چون پایدار و بی اثر (واکنش ناپذیر) است. در حالی که مطالعه بر روی نانوذرات نقره با چالش های بیشتری مواجه می شود. زیرا دارای گونه های متفاوت شیمیایی است."
بر اساس اظهارات "ریچارد هولبروک" مهندس شیمی در موسسه ملی استاندارد؛ بیشتر نوشته های موجود در مورد افزایش غلظت مواد در طبیعت، فاقد اطلاعات تعیین کننده ای در مورد خصوصیات نانوذرات است و می بایست این یافته ها برای مواد دیگری آشکار شوند. او می گوید گروه های تحقیقاتی کالیفرنیا و کنتاکی در این مورد کار مفیدی انجام داده اند.
چون مطالعات روی گونه های خاصی صورت گرفته است. نمی توان نتیجه را برای دیگر گیاهان و باکتری ها تعمیم داد. هلدن می گوید: "می توان گستره متفاوتی از جذب نانوذرات را در بین موجودات انتظار داشت." ولی او گمان نمی کند که همیشه یک رویکرد مورد به مورد در بین موجودات لازم باشد. او می گوید: "ما هنوز در مرحله اول جمع آوری اطلاعات هستیم و امیدوارم بتوانیم به سرعت به یک مدل کلی دست یابیم."

طراحی نانو ذرات ایمن تر

‏هولبروک می پرسد اگر شما گزارش هایی ازاین قبیل را برای افزایش غلظت نانوذرات منتشر کنید چه اتفاقی می افتد؟ آنها می گویند امیدواریم که کارخانجات بتوانند روشی طراحی کنند و خصوصیات خطرناک نانوذرات را اصلاح کنند. برای مثال در این مورد با پوشاندن نانوذره این کار صورت می گیرد. در آخرین کاری که توسط گروه تحقیقاتی هلدن صورت گرفت. عنوان شده است که برهمکنش نانوذره منجر به آسیب رساندن به غشاء (این عمل توسط تشکیل رادیکال آزاد صورت می گیرد) سلول می شود. و باعث وارد شدن این نانوذره به درون سلول می شود. بنابراین هلدن می گوید: "پوشاندن نانوذرات تشکیل رادیکال آزاد را کاهش می دهد و نانوذرات را ایمن تر می سازد."
‏هولبروک اشاره می کند که می بایست تعادل خوبی بین ایمنی و عملکرد ماده برقرار باشد. او می گوید: "شما می توانید یک نانوذره نوعی بی خطر برای محیط زیست طراحی کنید. که آن از نظر تجاری هیچ ارزشی نداشته باشد. طراحی چنین موردی که در آن هیچ جنبه نوآوری وجود ندارد، مفید نیست. و یا شما می توانید نانوذراتی نوعی تولید کنید که منجر به تولید محصولات بسیار بی نظیری می شوند، ولی بسیار سمی
‏و خطرناک هستند که این برای محیط زیست امری غیر عقلانی است. سوال من این است که آیا شما می توانید نانوذره ای تولید کنید که از هر دو نظر (از نظر ایمنی و تجاری)بهترین باشد؟"

منبع: دانشمند ش 572