美国科学家的一项综合研究得出结论,日常生活中广泛存在的二氧化钛(TiO2)纳米粒子可导致小鼠全身性遗传损伤。这一发现再次引发了对纳米粒子安全性的关注。相关研究成果发表于《癌症研究》(Cancer Research)杂志。
过去,二氧化钛纳米粒子被认为无毒,因其化学惰性而不易发生反应。然而,美国加州大学洛杉矶分校强森综合癌症研究中心的罗伯特·席斯特尔教授团队研究表明,二氧化钛纳米粒子进入体内后,会在不同器官中累积,引发单链和双链DNA断裂,造成染色体损伤及炎症,从而增加癌症风险。
研究人员在实验小鼠的饮用水中加入二氧化钛纳米粒子,第五天后小鼠体内即出现遗传损伤。席斯特尔指出,钛本身化学性质稳定,但当粒子尺寸减小至纳米级时,其比表面积显著增大,表面与环境相互作用增强,引发氧化应激反应。这些微小粒子可到达身体任何部位,甚至穿透细胞,干扰亚细胞机制,而机体无法有效清除它们。
这是一种新型的物理化学毒性机制。席斯特尔表示:“可能某些自发性癌症与暴露于这些粒子有关。有些人对此更为敏感,目前对纳米粒子的毒性研究尚不充分。”他强调,这是首个关于二氧化钛纳米粒子遗传毒性的全面研究,揭示了其可能通过炎症或氧化应激等次级机制引发遗传毒性。随着纳米颗粒应用日益广泛,这一发现对其潜在健康危害提出了警示。
二氧化钛纳米粒子产业规模庞大,年产量约200万吨。它广泛存在于油漆、化妆品、防晒霜、维生素、牙膏、食用色素、营养品及数百种个人护理产品中。席斯特尔建议使用乳液型防晒霜,因为纳米粒子无法穿透皮肤,而喷雾型防晒产品可能被吸入,导致纳米粒子在肺部积聚。
下一步,席斯特尔团队将研究DNA修复缺陷小鼠暴露于纳米粒子后的反应,以期找到预测个体敏感性的方法。