Eesti Looduse fotov�istlus
2012/12



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

UUDISED
Nanotehnoloogia tumedam klg

Mullu detsembris ngi ilmavalgust Eesti esimene doktorit nanokotoksikoloogia alal: Margit Heinlaan kaitses Eesti Maalikoolis vitekirja Ecotoxicological evaluation of synthetic nanoparticles and particulate environmental samples (Snteetiliste nanoosakeste ja tahkete keskkonnaproovide kotoksikoloogiline hindamine).

Ts uuriti kolme aine titaaniumdioksiidi (TiO2), tsinkoksiidi (ZnO) ja vaskoksiidi (CuO) nanoosakeste mju bakteritele ja vees elutsevatele pisivhkidele. Kahe esimese aine nanoosakesi kasutatakse ha laiemalt pikesekaitsekreemides ja teistes kosmeetikatoodetes. Ts nidati, et nanoosakestena vib ainel organismile olla sootuks teistsugune mju kui tavasuuruses osakestena.

MIS ON NANOD?

Nanoosakesteks (nanodeks) nimetatakse osakesi, mille vhemalt ks mde on vahemikus 1-100 nanomeetrit (nm). Inimese silma lahutusvime on le tuhande korra viletsam: 100 000 nm ehk 0,1 mm (paberilehe paksus). Kui panna kirp ja nanoosake krvuti, saaksime sama suuruste suhte kui krvutades Suurt Munamge ja kirpu.

Nanoosakestel on imelised fsikalis-keemilised omadused, hoopis teistsugused kui samal ainel tavasuuruses. Mida viksem on osake, seda suurem on tema eripind: suhteliselt rohkem aatomeid paikneb osakese pinnal. Seetttu on suurem osakese reaktiivsus ehk valmidus reageerida teiste ainetega.

Nanod vib tekke alusel jaotada kaheks: looduslikud ja inimese toodetud. Looduses tekivad nanod niteks vulkaanipursete vi metsatulekahjude kigus, aga ka viirused on nanosuuruses. Inimenegi toodab tahtmatult nanosid, niteks tekitades auru ja suitsu sa tehes vi autoga sites.

NANOD INIMESE TEENISTUSES

Eriti pnevad on aga need nanod, mis on toodetud sihipraselt, soovitud omadustega. Nanode tootmiseks on kaks vimalust: aatom-aatomi haaval ehitada (keemiline meetod bottom up) vi tavasuuruses aine nanosuuruseni lhkuda (fsikaline meetod top-down).

Mnede ainete nanodes avalduvaid erakordseid omadusi kasutasid inimesed tegelikult juba aastasadu tagasi: maagilised nud, purunematud mgad. Neljandal sajandil Vana-Roomas valmistatud Lycurguse Karikas, mida saab imetleda Briti Muuseumis, muudab vrvi tnu klaasi hulka lisatud kulla ja hbeda nanoosakestele. Alles hiljuti avastati Damaskuse terase saladus: ssinik-nanotorud, mis terase eriti tugevaks ja vastupidavaks tegid.

Tnapeva vimaluste juures saab nanosid rakendada igas valdkonnas, kus kasutatakse mingit materjali: mustusthlgavad ja mittekortsuvad riided, isepuhastuvad aknad, ktusesstlikumad mootorid. Nanosid saab n. programmeerida: putukatrjemrgi vib pakendada nanodesse, mis avanevad ja vallandavad mrgi alles putuka khus, vhendades niimoodi soovimatut mju teistele organismidele.

Tavainimene puutub nanotehnoloogilistest materjalidest kige rohkem kokku vast UV-kiirguse eest kaitsva kosmeetikaga. Kui suuremaid titaaniumdioksiidi (TiO2) vi tsinkoksiidi (ZnO) osakesi sisaldav pikesekreem jtab nahale valkja kihi, siis samade ainete nanoosakesi sisaldav kreem tundub lbipaistev, sest nanod hajutavad nhtavat valgust vhem.

NANODE OHUD

Loodetakse, et nanod annavad uue mtme nii teadusele, tstusele kui ka meie igapevaelule, ent nagu tavaliselt, on igal asjal ka oma varjuklg. Kui teatud nanod on keskkonnas loomulik nhtus, siis inimese poolt eesmrgipraselt kavandatud ja toodetud nanode mju tervisele ja keskkonnale on veel suures osas ksimrgi all. Nanode omadused, mis nad nii eriliseks teevad, muudavad samavrd keeruliseks nende mjude vljaselgitamise. Kuigi tavasuuruses aine kohta vib olla kllaldaselt infot, tuleb sama aine nanoosakeste uuringuid alustada praktiliselt algusest. Seega, nanosid tuleb ksitleda tiesti uut tpi ainetena, ehkki erinevus on pelgalt osakese suuruses.

NANODE BIOLOOGILISTE MJUDE UURINGUD EESTIS

Eestis tegeldakse nanoosakeste bioloogiliste mjude uurimisega Keemilise ja Bioloogilise Fsika Instituudi (KBFI) In Vitro ja kotoksikoloogia Grupis Dr. Anne Kahru juhtimisel. Nanode analsiks kasutatakse erinevaid alamaid organisme (bakterid, taimed, vhilised), kellega saab mudeldada lihtsaid toiduahelaid.

ks trhma katseloomi on suur kiivrik (Daphnia magna; rahvakeeli lihtsalt vesikirp) - ks maailma levinumaid zooplanktoni (loomhljumi) liike. Eestis vib teda leida pea igast tiigikesest. Suurt kiivrikut kasutatakse standardse testorganismina kemikaalide toksilisuse mramisel ja seetttu on tema kohta kogunenud vga palju infot.

Et vesikirbud toituvad vees hljuvatest peenosakestest, sobib nende peal hsti uurida nanode mju elusolenditele. Vees leiduvad nanod mjutavad vesikirpu nii vljast kui seest: kuna ta toitub mbritsevat vett valikuta filtreerides, pole tal nanode allaneelamisest psu.

Doktorit aluseks olnud uuringud on muuhulgas nidanud, et niteks vaskoksiidi (CuO) nanoosakesed vivad vesikirbule olla isegi 50 korda mrgisemad kui sama aine mikrosuuruses osakesed. Samalaadne tulemus on saadud ka teiste lalnimetatud test-organismidega. Nanoosakese kahjulik toime avaldub tihti just vahetul kontaktil organismiga. Kui bakterid ja vetikad on liiga vikesed, et nanosid alla neelata, ja saavad kahjustada ksnes vlispinna kaudu, siis vesikirbule teevad palju paha niteks soolde kogunevad nanod.

ETTEVAATUST NANOTOODETEGA!

Seni avaldatud teadustulemuste phjal viks ihulhedastes toodetes (nt. pikesekreemides) nanoosakeste kasutamisel les kutsuda ettevaatusele. Nanod tepoolest mjuvad organismidele teistmoodi (nii heas kui ka halvas mttes) kui samade ainete suuremad osakesed. Et uuringutel peab arvestama kikvimalike kaastegurite mju, vtab teaduslikult teste videte vljaselgitamine aega. Seniks aga - parem karta kui kahetseda.

***
Doktorit koos eestikeelse kokkuvttega leiab: http://dspace.emu.ee/jspui/handle/10492/139. T juhendajad olid Prof. Henri-Charles Dubourguier, Dr. Anne Kahru (KBFI) ja Prof. Kalev Sepp (EM). Trhma esimene nanoteemaline artikkel (Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus) on Eesti teadlaste poolt 2007.2010. aastal keskkonnateaduste, biokeemia ja molekulaarbioloogia alal avaldatud 537 ISI Web of Science teadusandmebaasis kajastunud artikli hulgas enim tsiteeritud.

KBFI In Vitro ja kotoksikoloogia Grupi juhile Anne Kahrule mrati 2011. aasta riigi teaduspreemia geo- ja bioteaduste alal uurimuste tskli Snteetiliste nanoosakeste kotoksikoloogia ja toksilisuse mehhanismid eest.

Loe ka:

- Kahru, A. (2009) Uued materjalid - kas ka uued ohud? Nanoosakesed. Keskkonnatehnika 5 lk. 8-14 www.kbfi.ee/upl/uudised/Kahru_Kesktehn_09_5.pdf
- Kahru, A., Lippmaa, E. (2010) Nanode ilu ja valu. Horisont 3, lk. 8-14 http://www.horisont.ee/node/1392
- Kndler, T. (2009) Metallilised nanoosakesed ei ole elusolenditele ohutud. Eesti Pevaleht 12.11. www.epl.ee/artikkel/482466
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012