NIST และ Umass วิจัยพบอานุภาคนาโนสามารถทำลายดีเอ็นเอของพืช

คัดมาจาก : http://www.ostc.thaiembdc.org/test2012/stnews_May12_7

ที่มา: National Institute of Standards and Technology (NIST)

          นักวิจัยของ National Institute of Standards and Technology (NIST) และ University of Massachusetts Amherst (UMass)  พบว่า อานุภาคนาโนที่ผ่านการทำวิศวกรรม แล้ว  สามารถสะสมในพืชและทำลาย DNA ได้  ล่าสุดทีมวิจัย ได้แสดงให้เห็นว่า ในสภาวะห้องปฏิบัติการวิจัย อนุภาคนาโน  cupric oxide nanoparticles สามารถเข้าไปสู่เซลของ รากพืช ทำลายส่วนนอกของ DNA และทำให้กลายพันธุ์ได้

          ทีมวิจัยได้ทดสอบกับอานุภาคนาโนที่สร้าง ขึ้น  ซึ่งเรียกว่า  ultrafine particles  (อนุภาคฝุ่นที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 0.1)   ที่มีขนาดระหว่าง 1 และ 100 นาโนเมตร  ในผลผลิตทาง การเกษตรที่เป็นอาหารมนุษย์  และในสปีชี่ของพืชคลุมดินที่ใช้ เป็นอาหารสัตว์จำนวนสองชนิดคือ perennial and annual ryegrass งานวิจัยดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจของ NIST ที่ ช่วยลดความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อม สุขอนามัยและความปลอดภัย และพัฒนาวิธีการจำแนกและตรวจวัดพืชเหล่านั้น
 
          cupric oxide nanoparticles หรือที่รู้จักกันดีในชื่อ Copper (II) oxide หรือ CuOเป็นส่วนผสมที่ถูกใช้มาหลายปี เพื่อสร้างสารสี (pigment) สำหรับแก้ว และเซรามิกส์  และเป็น ตัวเพิ่มคุณภาพผิวสำหรับใยแสง (optics) รวมทั้งเป็นตัวเร่งใน อุตสาหกรรมใยสังเคราะห์     cupric oxide  ยังทำหน้าที่เป็น ตัวเร่งให้เกิดปฏิกิริยากระแสไฟฟ้า ซึ่งเป็นคุณสมบัติสนับสนุน   ในระดับนาโน สามารถสร้างรูปทรงอานุภาคนาโนเพื่อใช้ใน อุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ได้   
 
          แต่เนื่องจาก cupric oxide เป็นสาร oxidizing agent  หรือเป็นเคมีปฏิกิริยา  ที่สามารถนำอิเล็กตรอนออกจากสาร ประกอบ และอาจทำให้เกิดความเสี่ยงได้  การเกิดปฎิกิริยาเคมีที่ เกิดจากการรวมตัวของออกซิเจนกับสารอื่น (oxidation) ที่เกิด จากโลหะออกไซด์ (metal oxides) ได้แสดงให้เห็นว่า การเกิด ปฏิกิริยาดังกลาวสามารถสร้างความเสียหายแก่ DNA ในสิ่งมีชีวิต ต่างๆ ได้   และนักวิจัยต้องการที่จะเรียนรู้ว่า cupric oxide ขนาดนาโนทำให้การแพร่พันธุ์ของพืชและการสะสมของ DNA ไปทำความเสียหายบริเวณส่วนนอกของพืชมากหรือน้อยเพียงใด  ซึ่งเมื่อก่อน นักวิจัยต้องการเพียงค้นหาว่า อานุภาคขนาดนาโนมีผล อย่างไรต่อการเติบโตของพืชและสุขภาพ 
 
          และเพื่อได้รับคำตอบที่ต้องการ  NIST ร่วมกับนักวิจัยของ Umass   จึงใช้หัวผักกาดแดงและ ryegrasses ในการดูดซึม cupric oxide nanoparticles และ cupric oxide particles ที่มีขนาด ใหญ่กว่า (ใหญ่กว่าประมาณ 100 นาโนเมตร)  และไอออน ทองแดง (copper ions) แบบธรรมดา    และต่อมาเขาได้ใช้ เทคนิคที่เรียกว่า spectrographic    ซึ่งมีความอ่อนไหวอย่างสูง จำนวนหนึ่งคู่เพื่อทดสอบการก่อตัวและการสะสมของ DNA ที่ ทำลายเนื้อเยื่อ  และเพื่อชี้ให้เห็นว่าสารทองแดงจำนวนเท่าไหร่ ถูกพืชนำไปใช้ 
 
          จากการทดลอง ในหัวผักกาดแดงได้พบว่า  มีรอยโรคของ เนื้อเยื่อในพืชที่เปิดรับอนุภาคนาโนซึ่งได้ถูกทำให้เกิดปฏิกิริยา จำนวนสองเท่า เหมือนกับที่ พืชที่เปิดรับอานุภาคนาโนที่มีขนาด ใหญ่กว่าเช่นกัน   นอกจากนี้ การดูดซึมสารทองแดงเข้าเนื่อเยื่อ จากอานุภาคนาโน จะมีจำนวนมากกว่า การการดูดซึมสารทองแดง เข้าเนื้อเยื่อจากอานุภาคนาโนที่มีขนาดใหญ่กว่า  รูปหน้าด้านข้าง ของการทำลาย DNA ใน ryegrasses จะแตกต่างจากรูปหน้า ด้านข้างของหัวผักกาดแดง  ซึ่งสามารถระบุได้ว่า  ความเสียหายของ DNA ที่เกิดปฏิกิริยากับอานุภาคนาโนจะขึ้นกับสปี่ชี่ของพืชและ ความเข้มข้นของอานุภาคนาโน    ในที่สุด นักวิจัยได้แสดงให้เห็น ว่า  cupric oxide nanoparticles มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ ต่อการเติบโต สามารถทำให้พัฒนาการของรากและการงอกใน สปี่ชี่ของพืชทดลองจำนวนสามชนิดหยุกชะงัก  ความเข้มข้นของ อานุภาคนาโนที่ใช้ในการศึกษามีปริมาณสูงกว่าปริมาณที่จะถูก นำไปใช้โดยพืชเอง ด้วยการใช้การดินปกติที่ใช้ในการทดลอง
 
          นักวิจัยกล่าวว่า   จากความรู้ที่ได้รับ จะเป็นหลักฐาน เบื้องต้นที่บอกว่า ผลกระทบจากนาโนใน cupric oxide ใน สิ่งแวดล้อมซึ่งขนาดมีบทบาทสำคัญต่อการแพร่พันธุ์ที่เพิ่มขึ้น และการสะสมอย่างมากของรอยโรคของเนื้อเยื่อใน DNA ที่กลาย พันธุ์   และในงานวิจัยที่ใกล้เคียงของนักวิจัยชุดนี้   ได้มีการ ค้นหาผลกระทบของอานุภาคนาโนของ titanium dioxide   อาทิ อานุภาคนาโนที่ใช้ในสารป้องกันการไหม้เกรียมจากแสงอาทิตย์ (Sunscreens) ในพืชตระกูลข้าว 

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s