علمی

نانوپلاستیک درمیان لایه های غشا سلولی

سلول، یک واحد ساختمانی هوشمند است که می تواند تغذیه و دفع خود را از روش‎های مختلفی کنترل کند و برحسب نیازش مواد مختلف را وارد کند؛ لازمه ی اجرای این هوشمندی، وجود یک غشا دولایه است که بتواند به خوبی و از روش های متفاوت برای ورود مواد با اندازه‎های مختلف اقدام کند.

 

غشای سلول
غشا دولایه فسفولیپیدی سلول تصویر آبی

نانوپلاستیکها عامل خودکشی سلولها

این تعادل اسمزی است که در طرفین غشا باعث می‌‍‍شود تا یک سلول از هم فرونپاشد. غشا برای برقراری این تعادل نیاز دارد تا مواد را از خود عبور دهد و غلظت ماتریکس را با غلظت محیط برابر کند.

در طی این فرآیند، غشا مواد غذایی و الکترولیت‎ها را وارد سلول می‎کند. اگر این مواد در محیط موجود نباشند، سلول مجبور است تا هر ماده‎ای را به هر قیمتی که شده وارد کند تا از بین نرود. این مواد می‎توانند مضرر باشند؛ یکی از این مواد، نانوپلاستیک‎ها هستند. نانوپلاستیک‎ها همان پلاستیک‎هایی هستند که تجزیه شده و در مقیاس نانو درآمده‎اند که در حین عبور از غشا سلول در بخش لیپیدی متوقف می‎شوند و در آن‌جا ایجاد سم می‎کنند؛ که در نهایت منجر به مرگ سلول می‎شوند.

دروازه ورود نانوپلاستیک به سلول

محققان دانشگاه فنلاند، تحقیقات گسترده‎ای را در این زمینه انجام داده‌ا‎ند؛ آن‌ها با استفاده از روش‎های مدل سازی مولکولی که معمولا در بررسی اثربخشی و عملکرد دارو‎ها مورد استفاده قرار می‎گیرد، استفاده کردند. نتایج آن‎ها نشان می‌دهد که نانوذرات پلاستیک می‎توانند به روش انتقال غیر‎فعال از عرض غشا عبور کنند یا در آن به دام بیافتند.

عبور میکروپلاستیک از غشا سلول
عبور میکروپلاستیک از غشا سلول

دانشمندان این دانشگاه با پودر کردن پلی اتیلن ترفتالئات (PET) و وارد کردن آن به سلول طی فرآیند شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری دریافتند که PET به روش انتقال غیر‎فعال به داخل غشا نفوذ کرده و یا در سطح آن تجمع کرده‎ است، که باعث شده  تا نفوذپذیری غشا سلول به اندازه چشمگیری کاهش پیدا کند.

پس از اینکه نفوذپذیری غشا کاهش پیدا کرد و سلول نتوانست مواد مغذی و ضروری برای ادامه حیاتش را از محیط دریافت کند، تصمیم می‎گیرد تا خودکشی یا همان آپوپتوز کند. سلول با این از خود‎گذشتگی‌ای که نشان می‎دهد، موجب می‎شود تا سمیت به سلول‎های دیگر سرایت نکند و درنتیجه بافت را از بین نبرد.

 

مکانیزم‎های آپوپتوز را در این اینجا مشاهده کنید.

 

ورود نانوپلاستیکها به بدن

نانوپلاستیک‎ها، می‎توانند با سایر میکروارگانیسم‎ها همراه هوا در حین تنفس وارد ریه‎ها شده و از آن طریق به علت داشتن سایز بسیار کوچک که باعث عدم رسوب آن‌ها در ریه می‎شود، وارد جریان خون و در نهایت وارد سلول‎های بدن شوند. از طرفی ورود همزمان میکروب‎ها، می تواند بر سمیت نانوذرات تاثیر بگذارد و آن‎ها را تشدید کند.

ذرات میکروپلاستیت
مقیاس ذرات میکروپلاستیک روی انگشت انسان

کارگران شاغل در سازمان‎های خدماتی مانند شرکت‎های دفع پسماند و تجزیه مواد پسماند، از افراد مستعد استنشاق نانوپلاستیک‎ها هستند.*

180622 plastic waste garbage dump ac 1017p 2
کارگران در حال جمع آوری پلاستیک

سفر یک نانوذره

نانومواد ممکن است از مسیرهای متفاوتی وارد اکوسیستم شوند. یکی از آن‎ها از طریق تاسیسات تصفیه فاضلاب یا از طریق تخلیه ماشین لباسشویی، که در آن نانومواد، مواد شوینده را برای شستن لباس‎های شما تقویت می‎کند، هستند. راه دیگر می تواند از طریق کشاورزان و دامداران باشد که ممکن است از کود، آفت‎کش یا علف‎کش با نانو فعال استفاده کنند. رواناب از محصولات یا خود حیوان نیز می‌تواند به خاک یا آب نیز نفوذ کند.

نانوذرات یا نانومواد به راحتی تجزیه نمی‌شوند. این بخشی از دلیلی است که نانوشیمی‌دانان و دانشمندان مواد آن‎ها را بسیار دوست دارند، زیرا آن‌ها بسیار پایدار هستند؛ بنابراین تمایل به ماندگاری در محیط دارند، یعنی برای مدت طولانی در خاک و آب و هوا دست نخورده می‎مانند.

نانو چیست ؟

این مواد بیش از یک دهه است که در خط مقدم تحقیقات علمی قرار داشته‎اند. نانوپلاستیک ها به عنوان مواد میکروسکوپی با اندازه 1 تا 100 نانومتر تعریف می‌شوند. برای سنجش میزان آن می‌توان گفت نانوذرات یک میلیون بار از قطر موی انسان کوچک تر هستند.

نانوذرات، به دلیل اندازه کوچک نسبت سطح به حجم زیادی دارند. این مواد طیف وسیعی از خواص را شامل می‎شوند که می‌تواند با پیکربندی‎های بزرگ‎تر یک ماده، متفاوت باشد. می‌توان ازنانو ذرات ساخته شده، کاربردهای عملی در زمینه‌های مختلفی از جمله پزشکی، مهندسی، ساخت و اصلاحات محیطی داشت. نحوه بهره‎وری از آن‎ها به طرز فکر درست انسان‌ها بستگی دارد.

حفاظت از محیط زیست در برابر نانوپلاستیک

حفاظت از محیط زیست فقط به حفاظت فیزیکی از حیوانات ختم نمی‎شود، بلکه بخش اعظم آن شامل حفاظت از جانداران در برابر عوامل تهدید‎کننده سلامتی و عوامل بیماری‌زا می‌شود. پلاستیک، حاصل اشتباهات انسان‌ها در طول تاریخ بوده که سایر جانداران علاوه بر انسان‎ها را تهدید می‌کند. با کنترل و جمع آوری آن‌ها از طبیعت و محیط زیست‌مان، می‌توانیم کمک شایانی در راستای پیشرفت در سلامتی و کاهش بیماری‌ها انجام دهیم.

 

گردآورنده: سیدمحمدامین موسوی ساغرچی

منابع:

azonano

researchgate

sciencedaily

media-cldnry.s-nbcnews

euronews

ars.els-cdn

astronomy

 

همچنین بخوانید:

تاثیر میکروپلاستیک ها برروی ساختمان دوم پروتئین ها

ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی توسط میکروپلاستیک ها

چای کیسه‌ای (Tea bag) میلیاردها ذرات پلاستیکی را در هر فنجان آزاد می‌کند!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید
بستن
دکمه بازگشت به بالا