9. Bowman D. Nanotechnology: Mapping the Wild Regulatory Frontier / D. Bowman, G. Hodge // Futures — 2006.— № 38 — P. 1060-1073.

10. Борисенко в. Наотехнологии: этапы развития / в. Борисенко, н. Толочко // На­ука и инновации. Научно-практический журнал — 2008,— № 12 (70).— с. 53- 58.

11. Human Health implication of nanomaterial exposure / Papp Т., Schiffmann D., Weiss D. [et al.] // Nanotoxicology.— 2008.— V. 3, Iss. 1.— P. 9-27.

12. Xia T. Potential Health Impact of Nanoparticles / T. Xia, N. Li, A.E. Nel. // Annu. Rev. Public Health.— 2009.— V. 14.

13. Lanone S. Biomedical applications and potential health risks of nanomaterials: molecular mechahisms / S. Lanone, J. Boczkowski // Curr. Мої. Med.— 2006.— V. 6 (6).-P. 651-663.

14. Service R.F. Science policy. Report faults U.S. strategyfor nanotoxicology research/ R. F. Service//Science — 2008.—V. 19.— P. 1779-1791.

15. Курляндский Б. А. О нанотоксикологии и связанных с нею нанотоксикологи- ческих проблемах/ Б. А. Курляндский //Токсикологический вестник.— 2007.— №6—С. 4-7.

16. Нанонаука і нанотехнології: технічний, медичний та соціальні аспекти / [Б. Па- тон. 'В. Москаленко, І. Чекман, Б. Мовчан] // Вісник НАН України,— 2009,— №6—С. 18-26.

17. Картель М. Т. Концепція методології ідентифікації та токсикологічних дослі­джень наноматеріалів і оцінки ризику для людського організму та довкілля при їх виробництві і застосуванні / М. Т. Картель, В. П. Терещенко // Межвед. сб. научн. трудов «Химия, физика и технология поверхности».— Киев: Науко­ва думка, 2008.— Вып. 14.—С. 565-583.

18. Чекман I. С. Наногенотоксикологія: вплив наночастинок на клітину/1. С. Чекман, М. О.ІГоворуха, А. М. Дорошенко // Український медичний часопис.— 2011 .— № 1 (81).

19. Москаленко В. Ф. Екологічні і токсиколого-гігієнічні аспекти біологічної без­пеки нанотехнологій, наночастинок та наноматеріалів / В. Ф. Москаленко,

О. П. Яворовський // Науковий вісник Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця.— 2009.— № 3.— С. 25-35.

20. Нанотоксикологія: напрямки досліджень (огляд) /1. С. Чекман, А. М. Сердюк, Ю.І. Кундієв [та ін.] //Довкілля та здоров’я.— 2009,— № 1 (48).— С. 3-7.

< 196 >

Сьогодення і біоетика

ЕТИЧНІ ПИТАННЯ ПРИ ВИРОБНИЦТВІ НАНОМАТЕРІАЛІВ ТА НАНОЧАСТИНОК

Т. К. Кучерук, Н. А. Сальнікова, О. В. Демецька

ДУ «Інститут медицини праці НАМИ України», м. Київ

Сьогодні наукова спільнота й, зокрема, фундатори нанотоксикології, напо­лягають на негайних дослідженнях щодо потенційних ризиків для здоров'я людей, оточуючого середовища та професійних ризиків від впливу нанотех­нологій. Як відомо, нанотехнології зумовлюють значний прорив у медици­ні, фармації, біотехнології та різноманітних галузях промисловості. Однак, якщо наноматеріали для медицини підлягають дуже суворому тестуванню на предмет співвідношення користі та ризиків, то так звані індустріальні на­ночастинки — досліджені недостатньо.

Наприклад, відкриті близько двох десятиріч тому карбонові нано- трубки вважалися цілком безпечними та знайшли широке використан­ня в біомедицині, мікроелектроніці та ін. Проте, сьогодні відомо, що нанотрубки проникають через мембрану клітини, накопичуються в ци­топлазмі та ядрі, пошкоджують ДНК і тим самим викликають загибель клітин [5]. Також установлено, що вони можуть викликати такі захворю­вання, як мезотеліома плеври. Карбонові нанотрубки є одним із трьох об'єктів, найбільш досліджених нанотоксикологами (поряд із діоксидом титану та діоксидом кремнію). У свою чергу, особливості біологічної дії переважної більшості аерозолів високодисперсних матеріалів всебічно не досліджувалися.

Установлено, що механізм впливу на організм речовин, які знахо­дяться в ультрадисперсному стані, суттєво відрізняється від існуючих наукових уявлень. Сьогодні відомо, що наночастинки, які мають високу реакційну здатність та можуть зруйнувати майже будь-яку молекулу, з якою стикаються, нанесуть живій клітині колосальну шкоду. Наприклад, навіть наночастинки діоксиду кремнію, накопичуючись усередині клітин­ного ядра, призводять до утворення в ньому білкових агрегатів. Останнє

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 197 .

має катастрофічні наслідки: клітина впадає у своєрідний стан спокою, пе­рестає функціонувати та зростати. Найголовнішим є те, що цей стан є не- зворотним [9].

Таким чином, поява нових матеріалів та технологій, а також резуль­тати досліджень у сфері нанотоксикології зумовлюють необхідність розробки питань щодо моніторингу експозиції впливу аерозолів висо­кодисперсних матеріалів, пошуку біомаркерів для оцінки функціональ­ного стану організму працюючих у сфері нанотехнологій, удосконален­ня засобів індивідуального захисту, а також перегляду деяких гігієнічних нормативів [1,2].

Виходячи зі світового досвіду та результатів власних досліджень, до груп підвищеного професійного ризику можуть бути віднесені працюю­чі, зайняті у відкритих виробничих процесах зі створенням та викорис­танням аерозолів високодисперсних матеріалів. Також, слід зазначити, що безпека щодо використання нанотехнологій стосується не тільки виключно нових технологічних процесів та матеріалів, — сьогодні є всі підстави розглядати з позицій нанотоксикології навіть такі процеси як зварювальне виробництво [4,5].

На жаль, слід зазначити, що інформованість щодо ймовірних негатив­них змін в організмі при контакті з високодисперсними аерозолями ві­тчизняних роботодавців та працюючих у сфері нанотехнологій є вкрай недостатньою. Натомість, NIOSH (Національним Інститутом професій­ної безпеки та здоров'я СІІІА) у 2008 році було видане керівництво для роботодавців, менеджерів та фахівців із медицини праці «Безпечні на­нотехнології на робочому місці», що містить первинні відомості щодо особливостей біологічної дії частинок нанодіапазону, несприятливих ефектів їхнього впливу на організм та засобів колективного та індиві­дуального захисту. Доцільно запозичити цей досвід для впровадження в Україні, оскільки всі працюючі, які мають професійний контакт із на- ночастинками, повинні бути інформовані щодо їхньої потенційної не­безпеки. Також особливу увагу слід приділяти засобам індивідуального захисту, — одним із першочергових завдань є розробка та вдоскона­лення сучасних надійних засобів індивідуального захисту працюючих у сфері нанотехнологій [7, 8].

Також необхідним кроком є поглиблене дослідження особливостей біологічної дії аерозолів високодисперсних матеріалів, оскільки кількість працюючих, які мають професійний контакт із наночастинками та нано- матеріалами, постійно збільшується [3]. До того ж, слід ураховувати, що

< 198 >

Сьогодення і біоетика

працюючим, у більшості випадків, доводиться мати справу з наночастин- ками, біологічна активність та токсикологічні властивості яких ще не до­сліджувалися.

Зокрема, у стратегічному плані NIOSH щодо нанотехнологій, пріори­тетними є питання оцінки токсичності нових матеріалів, оцінки експо­зиції на робочому місці працюючих у сфері нанотехнологій та оцінки ризиків [8].

У той же час, на шляху дослідників є наступні перешкоди:

—відсутність погоджувальної міжнародної термінології в області на­нотехнологій;

—відсутність погоджувальних міжнародних протоколів визначення токсичності наночастинок;

—відсутність стандартизованих протоколів оцінки впливу наночасти­нок на об'єкти оточуючого середовища;

• відсутність критеріїв оцінки небезпеки наночастинок;

• відсутність стандартних методик вимірювання фізико-хімічних влас­тивостей наночастинок;

—відсутність стандартних методик визначення наночастинок в об'єк­тах оточуючого середовища та живих організмах.

Крім того, існують певні труднощі щодо оцінки професійних ризиків. Зокрема, на думку провідних міжнародних фахівців, існують наступні го­ловні проблеми, що пов'язані з установленням гранично припустимих рівнів речовин в ультрадисперсному стані:

—традиційне встановлення ГДК базується на повній процедурі оцінки ри­зику, однак сьогодні її проведення ускладнюється через те, що невизна- чені та недосліджені основні параметри наночастинок, що детермінують їхню токсичність;

—на даному етапі є неможливим обґрунтувати єдиний «наноспецифіч- ний» підхід до оцінки ризику наночастинок, оскільки в окремих ви­падках збільшення токсичності зумовлюють різні властивості нано­частинок (в одному вмпадку ведуча роль буде належати площі вільної поверхні, в іншому — розміру частинок, у третьому — поверхневому заряду і т. д.);

—існують певні труднощі щодо моніторингу експозиції на робочому місці, що ускладнюється браком адекватних засобів індивідуального захисту.

Зокрема, моніторинг експозиції бажано проводити в режимі реально­го часу, у іншому випадку, дослідник отримує неповну інформацію сто­

Розділ 3 Етичні проблеми нанотехнологій

< 199 >

совно реальної концентрації наночастинок на робочому місці. Щодо тес­тів in vivo, то, безперечно, їхнє проведення є пріоритетним. У той же час дослідження працюючих контингентів ускладнюється через нерепрезен- тативні вибірки (невелика кількість працюючих, гетерогенність), а також етичні питання.

Ускладнює ситуацію й те, що все більше підприємств виходить із під державного контролю. Саме тому фахівцям складно одержати дозвіл для того, щоб провести на підприємстві необхідні дослідження, зокрема, зро­бити аналіз повітря робочої зони та зразків продукції, а також провести медико-біологічне обстеження працюючих.

На основі аналізу даних та власних досліджень можна зробити декілька загальних висновків.

Висновки

1. Механізм впливу на організм речовин, які знаходяться в ультра­дисперсному стані, суттєво відрізняється від існуючих наукових уявлень, що зумовлює необхідність розробки питань щодо моніто­рингу експозиції впливу аерозолів високодисперсних матеріалів, пошуку біомаркерів для оцінки функціонального стану працюю­чих у сфері нанотехнологій, удосконалення засобів індивідуаль­ного захисту.

2. Короткострокові впливи ультрадисперсних частинок, що є присут­німи в атмосферному повітрі та повітрі робочої зони, можуть спри­чиняти різноманітні реакції з боку серцево-судинної та дихальної систем, тому до груп підвищеного професійного ризику можуть бути віднесені всі працюючі, зайняті у відкритих виробничих про­цесах зі створенням та використанням аерозолів високодисперс­них матеріалів.

3. Необхідно провести поглиблені експериментальні дослідження осо­бливостей біологічної дії наночастинок та оцінки експозиції з метою ідентифікації та скорочення ризиків щодо здоров'я працюючих та оточуючого середовища.

4. Першочергове значення має розповсюдження інформації щодо по­тенційної небезпеки наночастинок та особливостей їхньої біологіч­ної дії серед працюючих у сфері нанотехнологій.

< 200 >

Сьогодення і біоетика