Мы уже с вами узнали после «коронных» событий, что тестирование материалов, полученных из графена, на токсичность было очень ограниченным, и даже ограниченное тестирование показало широкий спектр потенциального вреда – тем не менее, графеновые материалы широко внедряются в различные отрасли промышленности и аспекты нашей жизни, от биосенсоров до проводящих поверхностей, аккумуляторов и масок для лица.
Благодаря своим уникальным свойствам графеновые материалы позволяют реализовать незаменимый компонент Четвертой промышленной революции — тот самый интернет тел, про который говорят не только на западе, но и глава Минцифры Шадаев:
Что такое графен?
Графен — это углеродный материал с уникальными свойствами. Это “однослойный лист из атомов углерода, которые связаны друг с другом в виде повторяющихся шестиугольников”. Толщина этого листа всего один атом.
Монослои графена, наложенные друг на друга, образуют графит. Поскольку типичный атом углерода имеет диаметр около 0,33 нанометра, в листе графита толщиной 1 мм содержится около 3 миллионов слоев графена.
Благодаря уникальной структуре графена, он обладает другими удивительными характеристиками: его высокая подвижность электронов в 100 раз выше, чем у кремния; он проводит тепло в 2 раза лучше, чем алмаз; его электропроводность в 13 раз лучше, чем у меди; он поглощает всего 2,3% отражаемого света; он непроницаем, так что даже самый маленький атом (гелий) не может пройти через бездефектный монослойный графеновый лист.
Он считается новым классом материалов, так называемым “2D” материалом. Он называется 2D, потому что его толщина всего в один атом, и поэтому ученые решили измерить его высоту равной нулю.
Его изобретатели получили Нобелевскую премию. Он тверже стали, сжимается от высокой температуры и расширяется от холода (что противоположно тому, что делают другие материалы), и обладает исключительной проводимостью.
И снова, мы бы отнеслись с осторожностью к такому чудесному материалу, если бы он не был в руках маньяков, которые не уважают мое тело! Мы не сторонники теории заговора; мы реалисты конспирологии!
Кроме того, существует множество материалов на основе графена и производных со своими уникальными свойствами, такими как “дырявый графен”, оксид графена, гидроксид графена и т.д. Например:
Оксид графена (GO) представляет собой одноатомный слой углерода, обе поверхности которого модифицированы кислородсодержащими функциональными группами. В многослойном оксиде графена слои углерода разделены функциональными группами, связанными с каждым слоем атомов углерода.
Хотя GO, как и графен, является двумерным материалом, его свойства сильно отличаются от свойств графена. Он не поглощает видимый свет, имеет очень низкую электропроводность по сравнению с графеном и демонстрирует значительно более высокую химическую активность.
Безопасны ли графеновые материалы?
По правде говоря, мы понятия не имеем. Он не был в достаточной степени протестирован на токсичность.
Там, где он тестировался, результаты были неоднозначными – и при таком ограниченном тестировании, похоже, что это сильно зависело от различных факторов, таких как то, какой конкретный материал использовался, как он был произведен, размер хлопьев, были ли возможные загрязняющие вещества и так далее.
В некоторых исследованиях говорится о нейротоксичности, иммунотоксичности, повреждении ДНК, легких и многих других тревожных последствиях (ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ).
Рекомендуем ознакомиться с первым исследованием, поскольку в нем представлен обзор различных путей введения и механизмов токсичности наночастиц семейства графеновых по состоянию на 2016 год.
GFN достигают различных локализаций через кровообращение или биологические барьеры после попадания в организм, что приводит к различной степени задержки в разных органах. Благодаря своим наноразмерным размерам GFN могут достигать более глубоких органов, проходя через нормальные физиологические барьеры, такие как барьер кровь-воздух, барьер кровь-яички, гематоэнцефалический барьер и гематоплацентарный барьер.
Легкие являются потенциальным входом для наночастиц графена в организм человека через дыхательные пути. Вдыхаемые нанолистники GO могут разрушать ультраструктуру и биофизические свойства пленки легочного сурфактанта (PS), которая является первой линией защиты организма, и выявлять их потенциальную токсичность [54]. Агломерированные или диспергированные частицы оседают на внутренней поверхности альвеол внутри альвеол, а затем поглощаются альвеолярными макрофагами (AMS) [55].
Клиренсу в легких способствует мукоцилиарный эскалатор, AMS или эпителиальный слой [56–58]. Однако некоторые небольшие наночастицы при вдыхании проникают через неповрежденный легочный эпителиальный барьер и затем могут временно проникать в альвеолярный эпителий или интерстиций [59, 60].
Интратрахеально введенный графен может перераспределяться в печень и селезенку, проходя через воздушно-кровяной барьер [61]. Изучение гематоэнцефалического барьера может привлечь повышенное внимание, поскольку исследователи и работники на производстве подвергаются воздействию GFNs обычно при вдыхании. Выяснение того, какую роль играет гематоэнцефалический барьер в токсичности GFNs, может стать горячей темой для исследований.
Гематоэнцефалический барьер
Сложное расположение гематоэнцефалического барьера, состоящего из множества мембранных рецепторов и высокоселективных переносчиков, оказывает лишь незначительное влияние на кровообращение и микроокружение мозга по сравнению с эндотелием периферических сосудов [62]. В исследованиях механизма гематоэнцефалического барьера достигнут определенный прогресс, связанный с заболеваниями и нанотоксичностью.
Масс-спектрометрическая визуализация (MSI) методом лазерной десорбции / ионизации с помощью матрицы (MALDI) показала, что rGO со средним диаметром 342 ± 23,5 нм проникает через парацеллюлярный путь в межэндотелиальную щель зависящим от времени образом за счет снижения плотности парацеллюлярного гематоэнцефалического барьера [63].
Кроме того, графеновые квантовые точки (GQD) небольшого размера, менее 100 нм, могут проникать через гематоэнцефалический барьер [64]. Исследования того, как графеновые материалы проходят через гематоэнцефалический барьер и вызывают нейротоксичность, очень редки, и для того, чтобы сделать вывод, необходимо больше данных.
Гематоплацентарный барьер
Плацентарный барьер незаменим для поддержания беременности, поскольку он опосредует обмен питательных веществ и продуктов метаболизма, выполняет жизненно важные метаболические функции и выделяет гормоны [67].
В недавнем обзоре было высказано предположение, что плацента не обеспечивает плотного барьера против переноса наночастиц к плоду, в частности, против распространения углеродистых наночастиц к плоду и внутри него.
Токсичность
Появились исследования, касающиеся потенциальных возможностей или рисков воздействия графена на мозг. На модели куриного эмбриона нетронутые хлопья графена снижали уровень рибонуклеиновой кислоты и скорость синтеза дезоксирибонуклеиновой кислоты, что приводило к вредному воздействию на развитие ткани мозга, и в мозге наблюдалась атипичная ультраструктура [101].
Первичный графен снижал васкуляризацию сердца и плотность разветвленных сосудов после инъекции в оплодотворенные куриные яйца с последующей инкубацией в течение 19 дней [101]. GO и rGO повреждают эмбрионы рыбок данио, влияя на скорость вылупления эмбрионов и длину тела в зависимости от концентрации. Хотя у подвергшихся воздействию эмбрионов рыбок данио не наблюдалось явных пороков развития или смертности [102], GO прилипал к хориону эмбрионов рыбок данио и был завернут в него, вызывая значительную гипоксию и задержку вылупления.
GFN оказывают различное токсикологическое воздействие на мужскую или женскую репродуктивную систему. Данные показали, что GO оказывает очень низкое или почти полное отсутствие токсического воздействия на репродуктивную функцию мужчин даже при высокой дозе путем внутрибрюшной инъекции [66]. Кроме того, rGO не изменял уровни эстрогена в сыворотке крови небеременных самок мышей. У самок мышей состояние иное: самки мышей могли родить здоровое потомство после инъекции rGO перед спариванием или на ранних сроках беременности, и только несколько аномальных плодов присутствовали среди пометов, которым вводили rGO.
Цитотоксичность GFNs in vitro была подтверждена в различных клетках: они изменяют жизнеспособность и морфологию клеток, нарушают целостность мембраны и индуцируют повреждение ДНК [110–112]. GO или rGO снижают клеточную адгезию; индуцируют клеточный апоптоз; и проникают в лизосомы, митохондрии, клеточные ядра и эндоплазму [113]. GQDS проникали в клетки и индуцировали повреждение ДНК за счет повышенной экспрессии белков p53, Rad 51 и OGG1 в клетках NIH-3 T3 [87].
Некоторые истории о токсичности графеновых материалов трагичны.
Немецкий химик доктор Андреас Ноак снял видео о токсичности гидроксида графена и о том, как он может резать подобно крошечному лезвию бритвы, а затем его нашли мертвым, по слухам, убитым.
Некоторые говорят, что графен — удивительное оружие против устойчивых к антибиотикам супербактерий (ЗДЕСЬ, ЗДЕСЬ и ЗДЕСЬ).
(Примечательно – Всемирный экономический форум говорит о резистентности к противомикробным препаратам как о следующей большой опасности для здоровья, и если в этом мире есть что-то определенное, так это то, что они не будут возражать, если мы заболеем, чтобы они могли выгодно “вылечить” нас.)
Как ни странно, ЗДЕСЬ представлено исследование по улучшению результатов фертильности у свиней с помощью оксида графена для, простите меня, “создания мембраны сперматозоидов”. Звучит замечательно.
И ЗДЕСЬ представлено еще одно интересное исследование о графене и его воспроизводстве.
Возникает очень интересная перспектива, представляющая две стороны одной медали: с одной стороны, они могут быть вредными материалами с возможным токсическим воздействием на такую деликатную и важную функцию; с другой стороны, можно предположить, что GRMS, и GO в частности, могли бы представлять собой возможный способ борьбы с проблемой бесплодия путем более безопасных и качественных манипуляций со сперматозоидами.
Кроме того, графен – в отличие от некоторых его производных – обладает сумасшедшей электропроводностью, а современная наука очень высокомерно относится к электрическим свойствам нашего организма, поэтому они даже не рассматривают это должным образом, несмотря на тот факт, что электричество является одним из основных языков, используемых нашим организмом для внутреннего и внешнего общения.
Другими словами, мы сами решаем этот вопрос, и если выяснится, что графеновые материалы представляют собой “глифосат 2.0”, скорее всего, что суперинвесторы найдут способ продать новый и улучшенный графен для украшения гробов.
Вот две сухие и технические презентации 2016 года, в которых ведущие рассказывают о проведенных ими тестах.
И хотя их выводы оптимистичны, они упоминают такие вещи, как “хорошая интернализация” – интеграция оксида графена в клетки – а также “окислительный стресс, активация воспалительных путей”.
Производные графена в стоматологии
Биологические нанотехнологии захватывают людей – не только с помощью инъекций вакцин. В то время как научная литература, посвященная нанотехнологиям, представлена стоматологам пока только как теоретическая возможность, они, возможно, по-другому воспринимают реальность.
Не исключено, что эта технология уже используется в вашей стоматологической клинике, предположительно без ведома вашего стоматолога. Давайте посмотрим, какие публикации в открытом доступе могут доказывать этот тезис.
В журнале Indian Society of Periodontology в настоящее время публикуется информация по этой теме:
„Нанотехнологии в стоматологии относятся к исследованиям нового поколения, проводимым для разработки новых наноразмерных технологий, реставрационных материалов и лекарств. Слово «нано» относится к наноразмерным частицам. Хотя наука о нанотехнологиях в стоматологии все еще молода и мало развита, она обладает огромным потенциалом для прогресса и совершенствования в области стоматологии.
Нанотехнологии завоевывают популярность и в других областях, таких как введение лекарств и снижение токсичности за счет разработки более биосовместимых материалов. Клиницисты, исследователи и производители проявляют живой интерес и участвуют в дальнейшем развитии этой области“.
Нанотехнологии в композитных реставрациях зубов
Обоснование использования наночастиц в стоматологических композитах можно понять двумя способами:
С другой стороны, внедрение наночастиц в композитный материал сопряжено с присущими ему проблемами, поскольку наночастицы имеют чрезвычайно большую площадь поверхности и, следовательно, высокий поверхностный заряд на грамм порошка, что может привести к сильному и почти постоянному слипанию частиц во время размещения и отверждения, что приводит к потере или неудовлетворительному достижению желаемых свойств, таких как хрупкость, растрескивание или растрескивание после отверждения.[9]
Две различные общедоступные разновидности нанокомпозитов — это нанополны и наногибриды. Нанополны в основном состоят из частиц наполнителя размером 1-100 нм, в то время как в наногибридах используются частицы большего размера (0,4–5 мкм), и, следовательно, они не считаются настоящими нанополнителями.[3]
Нанотехнологии в зубных имплантатах
Хорошо известно, что интерфейс имплантат-ткань является ключевым фактором успеха имплантации зубов, который в первую очередь зависит от процесса заживления после имплантации (контактный остеогенез), полностью зависящего от развертывания костных клеток от стойкого сгустка крови до поверхности имплантата, т. е. От фазы остеокондукции до de novo формирования кости и, наконец, ремоделирования кости.[10,11]
Нанотехнологии в местной анестезии
Будущие суспензии для местной анестезии на основе нанотехнологий будут состоять из миллионов активных обезболивающих стоматологических роботов микронного размера, перемещающихся в коллоидной суспензии.
Эти высокотехнологичные анестезирующие суспензии при контакте с поверхностью зуба или десной достигают пульпы, что приводит к временному и обратимому отключению чувствительности или боли в зубе, специфичных для интересующей области, требующей лечения. Анестезирующие суспензии на основе нанотехнологий будут обладать замечательным свойством, заключающимся в возможности дистанционного управления стоматологом с помощью бортового компьютера, которое может быть восстановлено или отменено в любой момент после завершения процедуры.[23]
Нанотехнологии в эндодонтическом герметике
В настоящее время нанотехнологии не ограничиваются реставрационными материалами. Недавно был разработан герметик на основе наноматериалов на основе биокерамики (EndoSequence BC Sealer — Brasseler, США), состоящий из наноразмерных частиц силиката кальция, гидроксида кальция, CaP, циркония в дополнение к загустителю. Особенностью материала является образование сложных нанокомпозитных структурных частиц гидроксиапатита и силиката кальция в ходе реакции гидратации в корневом канале. Использование наноразмерных частиц помогает легко доставлять материал ультратонкой капиллярной иглой размером 0,0012. Эти материалы с наночастицами обеспечивают превосходное уплотнение и стабильность размеров даже на сложных и неровных поверхностях дентина. После отверждения образуется гидроксиапатит, который не только обладает превосходной биосовместимостью и биологической активностью, но и обладает превосходными антимикробными свойствами при высоком щелочном рН 12,8.[3]
Нанотехнологии в регенерации тканей зубов
В последнее время разрабатываются новые каркасные материалы для регенерации тканей зубов. Для регенерации пульпы полученные из пульпы стволовые клетки третьих моляров обрабатываются в лаборатории, затем очищаются и выращиваются в виде листов на каркасах.[24] Эти каркасы действуют как схема и структурно состоят из нановолокон фибронектина или биоразлагаемого коллагена типа I и действуют как предшественник для формирования сетки из нановолокон для поддержки роста клеток в процессе тканевой инженерии.
Недавно инъекционная версия самосборного коллагенового каркаса с включением отшелушенных стволовых клеток зубов показала отличные результаты в формировании ткани, напоминающей функционально подобную пульпу, и одонтобластов.[25,26,27] Другими материалами, которые показали большое будущее, являются Puramatrix (повторяющиеся звенья аминокислот, таких как аланин, аргинин и аспартат) и наноматериалы на основе натурального шелка. Хотя методы регенерации тканей в настоящее время непрактичны и неосуществимы в реализации, но кто знает, что готовит нам будущее.[28,29]
В журнале молекулярных жидкостей говорится следующее:
„Наноматериалы стремительно улучшают нашу жизнь, создавая новые области применения, от биомедицины до электроники. Углеродные наноматериалы представляют собой особый класс материалов с безграничным потенциалом для практического медицинского применения.
Графен является типичным представителем двумерных наноматериалов с уникальными и выдающимися свойствами. Что еще более важно для практического применения графена, так это то, что его легко синтезировать и модифицировать. Это один слой атомов углерода, в котором каждый атом ковалентно связан с тремя соседними атомами “.
Графен чаще всего используется в качестве адсорбера для важных молекул в биомедицинских приложениях из-за его большой площади поверхности 2630 м2 г-1. Большой адсорбционный потенциал делает его кандидатом для разработки сенсорных устройств или носителей лекарств.
В этой статье мы рассмотрим адсорбирующие свойства графена, чтобы решить проблему продления анестезирующего эффекта. Использование графена в качестве системы доставки лекарств направлено на высвобождение активного компонента и медленное продление обезболивающего эффекта“.
С точки зрения практического применения следует знать об ограничениях графена с точки зрения, например, гидрофобности и потенциальной токсичности [34], [35]. В то время как первичный графен гидрофобен, некоторые производные графена обладают промежуточной гидрофильностью, такой как пониженный GO [36]. В то же время определенные исследования указали на токсическое действие различных наночастиц на основе графена [37], [38]. Различные структурные модификации могут влиять на гидрофобность, токсичность и адсорбцию графена.
Однако, чтобы понять роль этих модификаций во взаимодействии с выбранными молекулами анестетика на молекулярном уровне, необходимо сначала понять взаимодействие с первичным графеном. Мы надеемся, что результаты этого исследования послужат надежной основой для дальнейших исследований, в которых модифицированные графеновые наноструктуры будут рассматриваться как возможные адсорбенты молекул анестетика, применяемых в стоматологии.
Спорное вещество оксид графена, например, широко используется в стоматологических имплантатах и отбеливателях зубов.
Читаем еще материал тут Frontiers in Bioengineering and Biotechnology:
„Важно улучшить характеристики зубных имплантатов из титана, и модификация поверхностей зубных имплантатов играет в этом важную роль. Различные биоматериалы широко используются для улучшения остеогенных свойств зубных имплантатов. Кроме того, периимплантит является основной причиной отказа зубных имплантатов. Поэтому очень важно исследовать новые превосходные антибактериальные поверхности для зубных имплантатов.
Наноматериалы доказали свою эффективность в повышении прочности и износостойкости зубных пломб и пломб. Кроме того, наноматериалы также продемонстрировали отличные антимикробные свойства при нанесении реставрационных материалов. Благодаря вышеупомянутым преимуществам превосходные наноматериалы находят широкое применение в стоматологии в реставрационных материалах, клеях, цементах, грунтовках и т. Д.
Среди различных наноматериалов графен, многообещающий двумерный (2D) наноматериал на основе углерода, является самым тонким и прочным материалом. В 2004 году Новоселов и Гейм впервые изолировали его с помощью механического отшелушивания изолентой, и в 2010 году он был удостоен Нобелевской премии.
Материалы на основе графена можно разделить на четыре категории: однослойный графен, малослойный графен, оксид графена (GO) и восстановленный оксид графена (rGO). Благодаря совершенным физическим свойствам, хорошей электропроводности и отличной биосовместимости графен и его производные привлекли большое внимание в медицине и биомедицинских областях. Кроме того, графен и его производные также привлекли большое внимание в стоматологии и тканевой инженерии, покрытиях для зубных имплантатов, костных цементах, добавках смол и отбеливании зубов “.
За последние 20 лет были достигнуты значительные успехи в регулировании свойств графена и его производных, выяснении механизмов, лежащих в их основе, и расширении потенциальных областей применения. На сегодняшний день проведено более 2942 исследований, связанных с материалами на основе графена для стоматологического применения. Хотя было опубликовано множество превосходных обзоров, большинство из этих обзоров были в основном сосредоточены на определенном конкретном аспекте.
Поэтому необходим всесторонний обзор для обобщения и анализа всего прогресса, особенно достижений более чем 2271 исследовательской работы, опубликованной за последние 5 лет (рисунок 2).
Такой анализ необходим, чтобы помочь исследователям лучше понять материалы на основе графена. Чтобы подчеркнуть недавний прогресс, в этом обзоре кратко описаны различные типы, характеристики и области применения материалов на основе графена, таких как graphene, GO и rGO. Наконец, также обсуждаются проблемы и будущие перспективы материалов на основе графена.
GO успешно использовался в качестве лекарственного носителя для AMOX, который является антибиотиком широкого спектра действия и может использоваться для борьбы с стоматологическими инфекциями. Однако ограничение заключается в том, что неизвестно, можно ли одновременно переносить два или более разных препарата, и необходимы дополнительные исследования.
В конечном итоге графен и его производные еще долгое время будут представлять большой интерес в стоматологической сфере. Хотя существуют некоторые ограничения в реальном клиническом применении в стоматологии, графен, как более надежный и безвредный биоматериал, может способствовать более эффективному лечению зубов в ближайшем будущем.
Хотя существует множество исследований, посвященных антибактериальному действию материалов на основе графена на отдельный штамм бактерий или моноклональную биопленку, пока ни одно исследование не выявило антибактериального эффекта на зрелые полимикробные биопленки.
Учитывая вышеуказанные ограничения, до окончательного клинического применения материалов на основе графена в стоматологии еще далеко.
Однако, учитывая все вышесказанное, биотехнологии продолжают делать большие скачки. Времена 2020-2022 нам это отлично доказали, что многие технологии применяются без объявления их наличия и последствий применения.
Возможно, вы помните термин “оксид графена” из бурных дней борьбы с COVID; The Science ™ утверждала, что его присутствие в медицинских препаратах было теорией заговора, когда исследователи заглянули под капот покров содержимого уколов мРНК и, что любопытно, нашли его там.
Блогер Бен Барти пишет об этом довольно резко:
„Давайте воздадим должное нашим биомедицинским повелителям святым таинством инъекций наночастиц. Если они не поймают вас на шприц, то это произойдет у стоматолога, в еде или с помощью одного из тысячи других переносчиков“.
Другие материалы по графену и его составляющим
Изучив материал, остается спросить: не где будет применяться этот токсичный материал, а где он еще не применяется?
- Без доказательств безопасности: графен в продуктах питания, средствах по уходу, приборах, в общем, везде
- Можно ли удалить графен и его производные из организма?
- Сигналы сотового телефона и их влияние на введенный в организм оксид графена / Исследование
- Оксид графена в химтрейлах?
- Как удалить графен из вашего тела: опыт Рикардо Дельгадо и доктора Роберта Янга
- Сгустки, извлеченные из тел уколотых, и графен. Какая возможная связь
- Микропластик и геоинженерия: вот где реальная климатическая проблема
- Что происходит с нашей водой? Полимерный микропластик и наночастицы
- Риски и осложнения мРНК вакцины. А.Редько и Д.Иванов. Вестник СПбГУ. Медицина/сентябрь 2023
- мРНК-вакцины: риски и последствия. Александр Редько и Денис Иванов
Источники:
