纳米粒子究竟是什么？维度上1—100纳米之间的任何颗粒或材料

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答案超乎你的想象。

这些是纳米级颗粒，基于纳米级材料的技术在我们的世界中发挥着越来越大的作用。 例如，碳纳米纤维可以增加飞机和自行车车架的强度，银纳米颗粒可以制成抗菌织物，称为纳米脂质体的保湿纳米颗粒可以用于化妆品中。

纳米技术也正在彻底改变医学。 由于纳米粒子很容易穿过血脑屏障，未来将有助于治疗脑部疾病、癌症、痴呆等疾病； 滴眼液中的纳米颗粒可能有助于矫正视力； 纳米粒子植入眼睛、耳朵或大脑，可以使人的夜间视力或听力得到高度改善； 纳米粒子甚至可以让人们用大脑来控制他们的智能家居和汽车。

这不是科幻小说，这些都是当前的热门研究领域。

然而，评估纳米颗粒安全性和伦理的框架并没有跟上研究的步伐。 如果规格不更新，就很难判断纳米技术是否会让我们的世界变得更美好。

纳米粒子到底是什么？

任何尺寸在1到100纳米之间的颗粒或材料都可以归类为“纳米颗粒”。 人类头发的直径约为纳米，但这个数字“太大”，无法归入纳米范畴。 在自然界中，单个冠状病毒的直径约为 100 纳米，森林火灾产生的烟雾颗粒直径可小至 10 纳米，这是天然存在的纳米颗粒的两个例子。

纳米颗粒当然也可以在实验室中生产。 新冠疫苗使用的腺病毒载体、纳米脂质载体和mRNA均是工程化纳米颗粒； 矿物防晒霜中使用的氧化锌和二氧化钛也是工程纳米粒子； 飞机上的碳纳米纤维也是如此。

纳米粒子与较大材料相比具有非常不同的特性，即使它们具有相同的化学成分，其行为也不同。 例如，大颗粒的氧化锌不能溶解在水中，而纳米级的氧化锌可以稳定地分散在水中。 后者可用于防晒霜，虽然看起来几乎透明，但可以将阳光从皮肤表面反射出去，以防止晒伤。 纳米级氧化锌还具有抗真菌特性，可用于创建抗菌表面，但抗菌机制尚不完全清楚。

这就是问题所在。 尽管科学家对纳米材料对人类的有益方面非常感兴趣，但它们的行为仍未完全了解。

纳米技术安全吗？

纳米颗粒对生物医学研究人员很有吸引力，因为它们可以轻松穿过细胞膜，这使得它们在疫苗和某些治疗中非常有效。 科学家还推测，纳米级氧化锌的抗菌特性可能与其穿透细菌细胞膜的能力有关。

对纳米粒子的部分担忧是它们可以穿过人体细胞膜。

仍以氧化锌为例。 在美国，美国食品和药物管理局认为氧化锌用于防晒霜等产品是安全有效的，因为在防晒霜中，氧化锌不太可能对人体有毒。

然而，虽然科学家们对大颗粒氧化锌对健康的影响有了很好的了解，但他们并没有完全了解纳米级氧化锌对健康的影响。 一些使用人体细胞的实验室研究甚至产生了相互矛盾的结果。

人们担心穿过人体细胞膜的颗粒以及这些颗粒对环境的影响。

越来越多的证据表明防晒霜中的纳米氧化锌正在破坏珊瑚礁。 但目前全世界每年生产数百吨纳米氧化锌。 这种物质不易降解，如果人们不能更好地了解它，就无法预测它最终是否会演变成难以治理的环境问题。

道德和技术监督何时到位？

除了穿过细胞膜的能力外，纳米颗粒还显示出在骨骼肌再生方面的前景，有可能有一天可以治疗肌营养不良症或随着年龄增长而发生的自然萎缩。 总而言之，纳米粒子具有治疗疾病和增强人体的潜力。

但目前还没有公认的道德框架来约束人们如何更好地利用这项技术。

如今，不同国家对待纳米粒子的方式有所不同。 例如，欧盟消费者安全科学委员会已禁止在欧盟范围内的气雾防晒霜中使用纳米氧化锌，理由是它们有可能进入肺细胞并传播到身体的其他部位。 美国尚未采取类似措施。

欧盟建立了纳米生物技术实验室，研究纳米颗粒对健康和环境的影响，以进一步了解纳米颗粒及其对大型生物系统的影响。

美国发起了国家纳米技术计划，这是一项由政府资助的协调研究和开发工作，致力于将法律和伦理专家与科学家聚集在一起。 他们将权衡纳米技术的好处和风险，并将信息传播给其他科学家和公众。

世界卫生组织的 COVAX 计划正在努力克服纳米颗粒疫苗全球分布的差异，旨在确保公平和公正地获得治疗，使每个人都能从该技术中受益。

我们相信纳米技术研究界将受到这些模型的极大启发。 纳米技术被创造出来，如果我们希望这项技术能让世界变得更美好，我们无疑需要协调科学和伦理，以塑造真正合适的使用和控制方法。