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奈米科技的健康風險（三）：人造奈米材料的健康風險

102/08/20 12015

鄭尊仁｜國立台灣大學職業醫學與工業衛生研究所

由全美國各地科學家組成之研究團隊針對2種最常見的奈米材料進行研究，並於2013年5月發表於美國國家環境衛生科學研究院的《環境與健康展望》期刊（Environmental Health Perspectives）；此研究進一步確認「奈米材料可能引起肺部發炎和損傷。雖然少量吸入似乎不會造成傷害，但奈米材料太廣泛地應用在消費性產品和食物上，使用時仍需有所警覺。」

為了解奈米微粒的可能健康危害，近年來有許多研究報告探討奈米微粒的毒性，這些研究大多是細胞試驗，也有一些動物實驗。通常異物進入呼吸道，停留在上皮細胞的液體上，會被纖毛往喉嚨送出，然後咳出來，或是吞嚥下去，如果異物沒有被清除，進入肺泡後會被巨嗜細胞吞噬，但微粒如果太多，巨嗜細胞無法處理，就會引起一連串的發炎反應，白血球會從周邊血液進入肺泡，除了發炎，表皮細胞也可能受損，如果持續發炎，就會產生纖維化等不可逆的慢性變化。

奈米微粒進入呼吸道之後，當然也會產生同樣變化，但是與同樣材質的較大粒徑相比，研究顯示奈米微粒的毒性顯然較大，研究也顯示奈米微粒因為總表面積較大，所以發炎反應也比較大，除了表面積，近來的研究顯示奈米微粒的其他特性也與毒性有關，例如氧化鋅奈米微粒的溶解度比較大，可釋出鋅離子傷害細胞，除了溶解度，奈米形狀也跟毒性有關，例如類似石棉纖維狀的奈米碳管。此外，為了提升奈米微粒功能，奈米微粒的表面會加上一些特殊官能基，或是包覆1層其他化學物質，也會改變奈米微粒的毒性。

目前使用比較多的奈米材料，例如：二氧化鈦，炭黑及銀微粒等，在大粒徑的情況下，毒性比較小，但是在奈米粒徑時，在同樣質量濃度下，毒性會變得比較大，所以現行規範較大粒徑的法規，勢必要作修正。除了之前已存在的材料，可以作成奈米粒徑，奈米科技也發展新興材料，例如：碳60及奈米碳管；奈米碳管的強度比鋼鐵還大，但重量很輕，有許多方面的應用，可是奈米碳管跟石棉很類似，長長的纖維，巨嗜細胞無法吞噬及處理，反而會受傷，引起一連串的發炎反應，因為不容易消滅，持續發炎會造成纖維化慢性疾病。目前在各種奈米材料中，奈米碳管的健康危害是大家最關心、重視的；除了奈米碳管，許多材料也做成線狀或是長條狀，具有類似石棉的特性，最近的研究顯示當奈米碳管被注入腹膜或是胸膜腔內，可導致類似間皮細胞瘤的產生，顯然奈米碳管或是類似細長條狀的材料，毒性特別值得注意。

奈米材料的使用時間還不是很久，所以目前的研究報告大多是動物及細胞實驗，但最近還是有奈米微粒造成人體健康危害的案例報告：這個發生在北京某奈米工廠的案例報告指出，共有從事奈米製程的7名女性作業員，發生慢性肺部疾病，其中2名最後死亡，報告指出在這些勞工的肺積水可發現奈米微粒，雖然有人質疑製程中可能含有其他危害成分導致肺部疾病，但這第1件有關人體奈米危害的學術報告，是個重要警訊，奈米材料的潛在危害不容忽視。

目前奈米微粒的毒性報告成長很快，但評估奈米健康風險，除了奈米微粒的毒性，也要考量奈米微粒的暴露程度，目前大家比較擔心的是奈米材料工作場所勞工的暴露；根據美國職業安全衛生研究所的調查報告，目前工作場所的奈米微粒暴露並不高，除非有很強烈的震動，讓奈米粉末飄移起來，所以職業衛生專家通常會建議用溼式或密閉的作業方式，當然操作人員也要遵守作業場所守則，佩戴適當防護具。除了勞工職場暴露，消費者使用奈米化妝品或是食品，是否暴露到奈米微粒，濃度有多少，目前都還不是很清楚，主要也是目前監測奈米微粒的儀器多供實驗室使用，並不適合進行個人暴露評估，所以也需要致力於發展奈米微粒的職場偵測儀器。

奈米科技自2000年起發展快速，我們對奈米材料的了解雖然有很大進步，但對於奈米微粒的特性與毒性的相關還是不清楚，特別是劑量反應關係的研究十分有限，所以如何規範奈米材料的使用，目前只有初步建議，法律規範相當不足，研究仍有待加強。（本文由國科會補助｢新媒體科普傳播實作計畫─電機科技新知與社會風險之溝通｣執行團隊撰稿）

責任編輯：林宜平｜國立陽明大學科技與社會研究所

碳管(8) 科發月刊(5210)

奈米科技的健康風險（三）：人造奈米材料的健康風險

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