硅醇解释了硅尘的致命毒性

近游离硅烷醇-一个官能团(R_3.硅- oh)存在于破碎的二氧化硅颗粒中，是二氧化硅粉尘毒性的原因。了解二氧化硅有毒的原因可以让研究人员探索新的途径来制造更安全的材料。

几乎60%的地壳是由二氧化硅构成的。这种天然化合物以晶体或非晶态形式存在，石英是世界上晶体二氧化硅最丰富的来源。采石场工作，采矿和喷砂这种材料可以产生空气中的二氧化硅粉末。这种粉末对全世界工人的健康有害，并可能导致肺癌和矽肺等疾病。

“二氧化硅的新应用已经引起了肺部疾病的爆发。矽肺并不是一种古老的疾病。这是一个非常流行的问题。多米尼克•Lison他是比利时鲁汶天主教大学的毒理学教授，也是这项研究的作者。

作者克里斯蒂娜孔雀舞意大利都灵大学的教授说，研究人员一直想知道二氧化硅表面的硅醇是否可以解释这种材料的毒性。帕万说:“我们特别关注这些表面功能的排列，并试图了解它们如何相互作用，了解它们如何与外部生物分子或(细胞)膜成分相互作用。”

该团队同时使用非晶态和晶体二氧化硅，模拟了诸如研磨和热处理等工业过程。然后，研究人员将产生的粉尘注入大鼠鼻腔，以了解是什么破坏了肺细胞。他们发现一类被称为近游离硅烷醇的硅烷醇与细胞膜相互作用，并在肺部引起炎症反应。近游离硅烷醇与普通硅烷醇相似，但它们在二氧化硅表面的排列方式不同。它们彼此之间的距离越来越远，彼此之间的互动能力也越来越弱。因此，这个基团比更紧密的硅烷醇更自由地与生物分子和细胞膜相互作用。这些几乎游离的硅烷醇与细胞膜结合，引发炎症反应，损害大鼠的肺部。

纳米科学专家伊索尔特(merrill Lynch)没有参与这项研究的他赞扬了发现某种化学成分与它对细胞造成的损害之间的明确联系。林奇说:“很长一段时间以来，特别是在纳米材料领域，人们一直有一个很长的传统，即10年或更长时间的研究，试图找到某些物理化学性质与生物反应之间的相关性。”“这项(研究)提供了(二氧化硅)表面变化与毒性作用之间的明确联系。”

随着对某些类型的二氧化硅有毒的原因有了新的认识，下一步可能是生产使用更安全的合成二氧化硅。

虽然帕万正在致力于制造更安全的二氧化硅，但利森补充说，生产它取决于该工艺的盈利能力。他指出，二氧化硅很便宜，所以用昂贵的方法来降低它的毒性在经济上是行不通的。他补充说，使用这种材料的公司应该专注于为脆弱的工人提供个人防护装备。

“你能做的最好的事情就是采取预防措施来减少接触，”帕万同意说。“这仍然是控制二氧化硅毒性的最便宜的方法。”