这些强大的技术听起来像科幻小说,但由于纳米颗粒,它们正在成为可能。
与任何大国一样,随之而来的是巨大的责任。
太平洋西北国家实验室(PNNL)的化学家Ashley Bradley说:“在医学和其他生物环境中,纳米技术是惊人的和有用的,但是如果使用不当,它可能是有害的。”他是一个研究小组的成员,该小组对纳米生物技术的应用和政策进行了全面调查。
他们的研究现在发表在《卫生安全》杂志上,它致力于总结纳米技术在生物学应用中的非常大的、活跃的领域,引起人们对监管空白的注意,并提供进一步考虑的领域。
纳米粒子是与大量相同物质具有不同性质的分子簇。在医学和其他生物学应用中,这些特性允许纳米粒子充当包装,通过细胞壁和难以穿过血脑屏障提供治疗。
“你可以把纳米颗粒想象成奶酪碎周围的塑料,”PNNL化学家Kristin Omberg说。“它可以直接在你想要的地方得到易腐烂的东西,但之后你必须处理一大堆以前没有的东西。”
不幸的是,在新的地方处理纳米粒子并不简单。碳是铅笔芯,纳米碳是导电的。同样的材料在纳米尺度上可能有不同的特性,但大多数国家仍然把它当作块状材料来管理,如果对这种材料有任何管理的话。
例如,作为白色油漆颜料的氧化锌是一种稳定而不活泼的材料,现在作为纳米粒子用于防晒霜时,它正在海洋中积累,因此有理由呼吁创造替代的珊瑚礁安全防晒霜。尽管脂肪和脂质不受监管,但研究人员建议,哪些机构可以对脂肪成为后处理副产物进行监管。
文章还列出了对纳米颗粒如何在生物体中分解或反应以及纳米颗粒的环境生命周期感兴趣的国家和国际机构、组织和管理机构。由于纳米生物技术跨越材料科学、生物学、医学、环境科学和技术,这些不同的研究和监管学科必须结合在一起,通常是第一次,以充分了解对人类和环境的影响。
像其他快速发展的领域一样,在新进展的承诺和意外用途的可能性之间存在时间差。
布拉德利说:“纳米生物的应用比我们想象的要多得多。”他收集了一些令人兴奋的例子,比如治疗阿尔茨海默氏症、永久隐形眼镜、器官替代和增强肌肉恢复等。
这篇文章还强调了对跨越血脑屏障、思想启动的计算机控制和纳米DNA编辑的担忧,研究人员建议在这些方面需要更加谨慎、质疑和关注。这种关注涉及方方面面,从深入的基础研究和法规一直到Omberg所说的“去除纹身”,如果家庭dna拼接尝试失败。
研究人员将其与合成生物学和药理学等更成熟的领域进行了比较,这些领域提供了可以从芬太尼和阿片类药物的意外后果等当前担忧中吸取的教训。他们认为,这些领域也提供了科学和伦理之间创新协调的例子,比如合成生物学的IGEM-学生竞赛,不仅要思考如何创造,而且要塑造新技术的使用和控制。
Omberg说,对这篇文章异常热情的早期审稿人贡献了更多潜在的用途和关注,这表明许多领域的专家认识到伦理纳米生物技术是一个需要解决的问题。“这是一列正在行驶的火车。如果10年后我们还不知道如何谈论这个问题,那将是令人难过的。”
该团队的研究资金由PNNL的“超越国家安全局目标清单的生物风险”项目提供支持。
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