评估医疗应用中与纳米颗粒相关的风险

 
纳米医学越来越多地用于药物输送和诊断等应用，在包括肿瘤学，心脏病学和免疫学在内的多个领域中均取得了可喜的成果。然而，纳米生物材料(NBMs)的日益普及也引发了人们对其排泄和释放后对环境的潜在不利影响的疑问。
欧盟资助的BIORIMA项目的一组研究人员正在研究这些问题。研究人员最近研究了用于药物输送的聚合物和无机NBM涉及的潜在风险。他们的发现发表在《纳米生物技术杂志》上。
“已经搜索了已发表的生态毒理学数据，寻找五种聚合纳米生物材料[壳聚糖，聚乳酸(PLA)，聚丙烯腈(PAN)，聚羟基链烷酸酯(PHA)和聚(乳酸-乙醇酸)(PLGA)]和一种无机纳米生物材料[羟基磷灰石(HAP)进行荟萃分析，评估对淡水和土壤的环境危害。”生态毒理学着重于人类活动的输出与其对生物的影响之间的关系，特别是在人口，社区，生态系统和生物圈一级。
该研究还指出：“对于PLA，PHA和PLGA，没有发现有关生态毒性的公开数据，因此无法进行危害评估。”结论是：“与其他常见污染物相比，即使是所选纳米生物材料中最敏感的壳聚糖，其毒性也比工程纳米材料(如纳米ZnO和纳米银)，某些常见抗生素，重金属或有机污染物(如三氯生)低。根据目前的知识，这项工作涉及的纳米生物材料因此对环境的危害很小或没有。”
缺乏可靠的估计
纳米材料定义为一种材料，其外部尺寸至少在1 nm(十亿分之一米)和100 nm之间，或者内部结构的尺寸为100 nm或更小。无机纳米材料(例如金(Au)纳米颗粒)用于医学成像或癌症检测和治疗，而银(Ag)纳米颗粒则用作留置导管，抗菌剂，伤口敷料，整形外科植入物和组织工程支架的涂层。纳米粒子的其他应用包括生物成像，光热疗法以及用于抗生素递送的生物传感和药物载体。
该研究的通讯作者伯恩德·诺瓦克(Bernd Nowack)教授说：“对于大多数纳米生物材料，没有可靠的估计释放颗粒的数量。”在BIORIMA项目合作伙伴瑞士联邦材料科学与技术实验室的同一则新闻中，诺瓦克教授还说：“可以假设，金纳米粒子在医疗应用中不会引起任何问题。”研究表明，常规形式的壳聚糖在淡水中的毒性比其纳米形式的毒性更大。新闻稿中指出：“因此，这种纳米聚合物的危害性远小于释放到环境中的常规药物，例如抗生素或止痛药。第二种纳米聚合物，PAN以及矿物质的HAP表现更好。”诺瓦克教授补充说：“这些物质在水中实际上是无毒的。”同一则新闻强调：“银纳米颗粒的情况因其抗菌作用而在医学上有所不同。在生物圈中，无机纳米材料对微生物具有非常相同的毒性作用，这对于生态系统中的平衡至关重要。 ”
正在进行的BIORIMA(生物材料风险管理)项目旨在开发一个集成的风险管理框架，以安全处理用于先进治疗药物和医疗设备的NBM。 BIORIMA合作伙伴还希望提供基于Web的决策支持系统，以帮助评估NBM产品的风险/收益状况。