Nationell plattform för nanosäkerhet – Forum för samverkan och kunskapsresurs vid Karolinska Institutet på uppdrag av regeringen

Covid-19 är en pandemi dvs en infektionssjukdom som fått spridning över stora delar av världen och som drabbar en stor andel av befolkningen. Situationen är allvarlig och i avvaktan på ett effektivt vaccin så har diskussionen på senare tid kommit att handla om hur man kan förhindra smittspridningen och ifall munskydd eller andra typer av ansiktsskydd bör användas.

Under våren och sommaren har många olika forskare lyft fram att nanomaterial skulle kunna användas för att förbättra skyddsutrustning såsom munskydd [1]. Men allt som oftast så brister det ifråga om säkerhetsaspekten. Ett lärorikt exempel är den artikel som publicerades nyligen i tidskriften Nature Nanotechnology [2]. Talebian och medförfattare [2] hävdar således att nanomaterial, främst metalliska nanopartiklar, skulle kunna ha praktisk användning som desinfektionsmedel. Man skriver att ”nanomaterials can be used to promote surface oxidation by releasing toxic ions and therefore preventing viral dissemination” dvs det faktum att metalliska nanomaterial kan avsöndra toxiska metalljoner skulle kunna utnyttjas för att oskadliggöra viruset. Men det är just detta som är frågan: är det rimligt att förvänta sig att dessa toxiska effekter är begränsade enbart till viruset när vi vet sedan länge att samma metalljoner även är toxiska för kroppens egna celler? Märkligt nog så påstår författarna lite längre fram i sin artikel att ”adverse effects of metallic nanomaterials on human health and the environment can be prevented by using biodegradable nanomaterials (that is, polymeric, lipid-based)” dvs man  hävdar först att metalliska nanomaterial främst nanopartiklar av silver och koppar men också fotokatalytiska nanopartiklar av titandioxid kan användas för att desinficera ytor och även skulle kunna appliceras i ansiktsmasker, men sedan backar man och säger att det vore bättre att använda icke-metalliska nanomaterial (som ju inte har samma förmåga att ta kål på vare sig virus eller bakterier). Tyvärr faller hela resonemanget på sin egen orimlighet – och trots detta så har denna artikel publicerats i en av världens främsta tidskrifter inom nanoteknologi-området. Hur kan detta komma sig? En tolkning är att denna artikel (och många andra liknande artiklar om Covid-19 som har publicerats under de senaste månaderna) inte har granskats av forskare med expertis inom toxikologi – man väljer med andra ord att lyfta fram lovande egenskaper hos olika nanomaterial utan att ta hänsyn till den kunskap som faktiskt finns vad gäller skadliga effekter på människors hälsa och den yttre miljön. Det är förståeligt att många forskare inom olika områden vill dra sitt strå till stacken – men det faktum att vi befinner oss mitt uppe i en pandemi betyder inte att vi bör göra avkall på sedvanlig kritisk granskning av den forskning som publiceras. I rättvisans namn ska sägas att Talebian och medförfattare [2] också lyfter fram att nanomaterial kan användas som sensorer dvs som en del av ett diagnostiskt test för att påvisa viruset och i sådana fall är risken för skadliga effekter på människor naturligtvis minimal i och med att nanomaterialet inte kommer i kontakt med kroppen.

Det har även hävdats att grafen skulle kunna användas för att förstärka vanliga munskydd och forskare har således visat att sådana grafen-förstärkta munskydd upphettas till 80°C när de utsätts för solljus vilket skulle kunna ta kål på viruset [3]. Ett problem är förstås att det inte går att använda ett munskydd som hettas upp till 80°C pga risken för brännskador men detta är inte något som författarna tagit upp. Däremot om grafen integrerades som en komponent i en regelrätt skyddsmask (istället för munskydd) så kunde tekniken kanske komma till sin rätt. Mer forskning behövs men det är viktigt att standardiserade metoder används för att utvärdera skyddsutrustningen innan den kommer ut på marknaden.

Det finns också ett antal studier om huruvida helt vanliga material som bomull, nylon, silke, osv skulle kunna fungera som ett skydd mot coronaviruset [4,5] – som ju också är en nanopartikel. Men problemet med flera av dessa artiklar är som sagt att standardiserade metoder inte har använts för att utvärdera om dessa material verkligen fungerar som ett filter. En skyddsmask måste också kunna bäras under lång tid utan att påverka andningen negativt.

Som en allmän slutsats kan man säga att det finns gott om studier om nanomaterial som filter och/eller desinfektionsmedel men att det stora flertalet av dessa studier ligger långt ifrån praktisk användning; dessutom måste alla nya material prövas ur ett livscykelperspektiv dvs med avseende på människors hälsa men även med avseende på ev. effekter på den yttre miljön.

Referenser

1. Weiss C, et al. Toward nanotechnology-enabled approaches against the COVID-19 pandemic. ACS Nano. 2020;14(6):6383-6406.
2. Talebian S, et al. Nanotechnology-based disinfectants and sensors for SARS-CoV-2. Nat Nanotechnol. 2020. Jul 29. doi: 10.1038/s41565-020-0751-0. [Epub ahead of print].
3. Zhong H, et al. Reusable and recyclable graphene masks with outstanding superhydrophobic and photothermal performances. ACS Nano. 2020;14(5):6213-6221.
4. Lustig SR, et al. Effectiveness of common fabrics to block aqueous aerosols of virus-like nanoparticles. ACS Nano. 2020;14(6):7651-7658.
5. Zhao M, et al. Household materials selection for homemade cloth face coverings and their filtration efficiency enhancement with triboelectric charging. Nano Lett. 2020;20(7):5544-5552.

Källa: Prof. Bengt Fadeel, Karolinska Institutet.