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比病毒还小，并用于超过 200 种消费品中，新的研究表明，银纳米颗粒可以杀死鱼胚胎并使其变异。
微小的银颗粒——强效抗菌剂，可接触杀死细菌——在消费品中正变得越来越流行，包括洗衣机、冰箱、服装和玩具。
但是，随着这些微观银颗粒的使用增长，一些科学家现在开始关注其对环境和人类健康的潜在影响。
许多纳米颗粒，包括纳米银，会冲入排水沟并且无法通过污水处理去除，因此它们会被排放到湖泊和河流中，鱼类和其他水生生物会在那里暴露于纳米颗粒之下。对这些银纳米颗粒对环境的影响的研究已经开始，但对于它们进入生态系统后会发生什么，目前还没有答案。
犹他大学研究员达林·弗格森说：“我认为我们制造如此大量的纳米颗粒是操之过急了。” “我们应该花更多时间真正研究这些新的纳米系统，然后再开始将它们投入个人产品并射入这些生态系统。”
纳米技术预计到 2015 年将成为一个万亿美元的产业，有人说它将成为下一次工业革命的焦点。新兴纳米技术项目是一个位于华盛顿特区的非营利组织，负责跟踪纳米技术，该项目的数据显示，自 2006 年以来，使用纳米材料的产品数量（包括防晒霜、油漆、维生素、食品添加剂、电子产品、汽车和家电）增加了近 380%。
纳米颗粒是金属或其他物质的碎片，经过工程设计，尺寸小于 100 纳米。一纳米是十亿分之一米。相比之下，人类血细胞约为 8,000 纳米，而 HIV 病毒约为 130 纳米。
美国环境保护署最近宣布了一项新的研究策略，以更好地了解这些微观颗粒对环境的影响。此外，去年，美国环保署和国家科学基金会成立了两个新的中心，分别由加州大学洛杉矶分校和杜克大学领导，以研究纳米技术对环境的影响。
“使纳米级材料有用的相同特殊性质也可能使某些纳米级材料在特定条件下对人类和环境构成潜在风险。目前，没有足够的信息来充分评估这些风险，”美国环保署 1 月份发布的一份报告称。该报告总结了美国环保署的纳米材料管理计划，该计划从制造或使用纳米颗粒的公司收集自愿信息。
在一项新的实验中，制药科学教授弗格森将斑马鱼胚胎暴露于实验室中的银纳米颗粒中，发现一些胚胎死亡，另一些胚胎则发生了显著的突变。
他说：“有些鱼变得非常扭曲，几乎变成了数字九或逗号，而不是线性的鱼。”
这项发表在 8 月份的纳米技术期刊Small上的研究表明，纳米银导致它们的眼睛、鱼鳔、尾部畸形，并且一些胚胎在心脏周围形成液体，导致充血性心力衰竭。
弗格森测试了浓度，直到找到一种非致命的浓度，约为每升 0.01 克，以观察纳米银在不杀死胚胎的剂量下会产生什么影响。
科学家们尚不了解这种毒性对人类和环境意味着什么。在鱼类和其他生物体上测试银纳米颗粒是了解它们将如何在人体内相互作用的重要一步。目前尚不清楚这些纳米颗粒是否会在特定器官中积累，或者它们可能造成何种损害。
弗格森说：“斑马鱼的组织和器官与我们相似。” “它们没有肺，但它们有肝脏、肾脏和心脏——尽管心脏只有两个腔室——而且它们有血脑屏障。”
其他最新的研究对可能危害人类健康的问题表示担忧，这些研究表明，一些金属纳米颗粒会损害 DNA 或杀死细胞。一项新的研究发现，纳米级颗粒可以通过胎盘进入子宫。
鱼类研究表明，不同的材料具有不同的影响。研究表明，金和银纳米颗粒都进行了测试，但只有银纳米颗粒对所有尺寸的鱼胚胎都有毒性。金颗粒没有产生影响。其他研究表明，铜纳米材料对大鼠有毒。
作者在报告中表示：“纳米颗粒的化学成分在诱导毒性方面与形状同样重要，甚至更重要。”
弗格森和他的同事表示，斑马鱼可用于识别“提供最小或无毒性的纳米材料特性，并指导更合理的纳米级材料设计。”
银是最有毒的重金属之一。在 1970 年代，来自废水的离子银以旧金山湾的浓度污染了旧金山湾，这种浓度阻止了贻贝的繁殖。废水处理的改变已大大降低了浓度。
塞缪尔·卢奥马博士是美国地质调查局前高级研究员，也是新兴纳米技术项目报告的主要作者，他说：“当数百万人冲洗他们冲洗掉的照片时，进入废水的银告诉我们，少量添加到环境中的银会产生很大的影响。” 该项目是伍德罗·威尔逊国际学者中心和皮尤慈善信托基金会建立的行业、政府和科学家之间的合作伙伴关系。
卢奥马在去年发布题为“纳米银：没有一线希望？”的报告时在一份声明中说：“一旦纳米银被释放到环境中，即使浓度上升到对水生生态系统有毒的水平，我们也无法检测到它。”
行业组织银纳米技术工作组表示，离子银的长期安全、受监管使用历史“表明美国环保署正在充分管理银纳米颗粒的风险。”
在过去的六十年中，离子银已被用于各种抗菌用途，包括美国环保署批准的杀藻剂、水过滤器和消毒剂。该行业组织表示，它与较新的纳米银之间没有区别——除了新名称——因此“没有重大的新风险”。
但是，托德·库肯是新兴纳米技术项目的研究员，他说，与离子银不同，消费品中使用的颗粒是“有意在纳米尺度上进行工程设计的，以获得其特性”，并且它们可能与它们接触的任何物质发生不同的反应。“有一些研究表明，纳米银的反应与传统的离子银或胶体银不同，”他说。
美国环保署发言人戴尔·凯默里说，纳米技术领域“相对较新，关于潜在环境和人类健康风险的科学信息有限。”
他说，因此，美国环保署正在咨询一个科学家小组，以弄清楚如何评估潜在风险。今年 9 月，该机构宣布了一项研究策略，以确定用于防晒霜、油漆、汽车和电子产品等产品中的纳米材料会发生什么情况，以及如何避免潜在的健康或生态问题。
埃里克·霍克是加州大学洛杉矶分校环境工程学教授，也是加州大学纳米技术环境影响中心的成员，他说，普遍的看法是银对人类无毒。但他补充说，直到最近几年，当银纳米颗粒的使用增加时，人类才大量接触到银纳米颗粒。根据新兴纳米技术项目的数据，银纳米颗粒现在已用于当今市场上的 259 种产品中。
霍克说：“这些材料具有巨大的潜力，但我们需要以谨慎的乐观态度前进。” “我们需要人们成为怀疑论者，但不要不公正地害怕和不必要地煽动恐惧。”
马克·维斯纳是杜克大学纳米技术环境影响中心主任，他正在研究纳米材料对生态系统而非个体动物的影响。他的中心正在构建 30 个不同的水生中宇宙——实验性的微型生态系统——将在其中释放少量纳米颗粒。
维斯纳说：“我们正在研究从分子到组织层面来看你无法预测的事情。” “例如，如果你采用滴滴涕，你从生物体到生物体预测它的影响，你永远不会猜到它会生物累积。只有当你观察完整的系统时，生态系统层面的影响才会显现出来。”
霍克解释说，银颗粒在环境中是动态的，因此它们“将呈现不同的形式，发生反应并形成新的颗粒。”
他说：“从一开始就断言它们是好是坏是错误的。”
新兴纳米技术项目的库肯说，关于银纳米颗粒的毒性，仍然有很多问题需要解答。
他说：“产品已经上市，但我们仍在等待看看它们是否真的安全。”
本文最初刊登于环境健康新闻，环境健康科学是一家非营利性媒体公司，该新闻来源由其出版。