Наночастицы титана при лечении суставов

Несколько лет назад я уже поднимал тему о влиянии титана на здоровье человека и вот на днях нашел на просторах интернета весьма любопытный материал. Ни кого ни хочу пугать (итак все пуганные), но присутствие рядом с Салдой Титановой магнитки не способствует оздоровлению местного населения. о чем красноречиво говорит расширяющееся каждый год новое салдинское кладбище…

Наночастицы  титана могут вызывать рак!

Нанотехнологии, безусловно, способствуют техническому прогрессу человечества — ученые регулярно рапортуют о новых успехах, способных изменить жизнь и быт людей к лучшему. Однако проблема нанотехнологий в экологии по-прежнему актуальна и исследования в этой сфере — тревожный сигнал к тому, что следует аккуратно относиться к каждой инновации. «Нано Дайджест» уже не раз писал о том, что лекарства, разработанные с использованием нанотехнологий, могут помочь в лечении раковых заболеваний (см. Нагретые наночастицы убивают раковые опухоли и Водоросли избавят человечество от рака). Однако некоторые наночастицы, напротив, могут вызывать рак в организме человека. Недавно высказали свое мнение по проблеме нанотехнологий в экологии и ученые из Онкологического центра Йонссона при Университете Калифорнии. По их словам, наночастицы из диоксида титана (TiO2), которые сейчас встречаются во множестве продуктов, накапливаются в организме и приводят к системным генетическим повреждениям.

Как сообщает Роберт Шистл (Robert Schiestl), профессор университета, специалист по патологиям, радиационной онкологии, воздействии среды на живые организмы,  наночастицы из диоксида титана (TiO2) приводят к разрыву одно- и двухцепочечных ДНК, а также приводят к повреждению хромосом.

Попадая в организм титановые наночастицы накапливаются в различных органах, поскольку в организме нет механизмов их выведения. Вследствие своих малых размеров они легко проникают в клетки и начинают влиять на их элементы.

Ранее наночастицы диоксида титана считались безопасными, поскольку они не вступают ни в какие химические реакции. На самом деле, заявляет Роберт Шистл, эти наночастицы вступают в поверхностные взаимодействия, которые, как показали опыты на лабораторных мышах, приводят к генетическим повреждениям. В частности, наночастицы вызывают так называемый оксидативный стресс — физиологический стресс или повреждение организма, вследствие протекания нехарактерных для собственного метаболизма окислительных реакций. Таким образом, ученым следует исследовать новый источник опасности для организма – физико-химические реакции.

В ходе исследований лабораторные мыши получали воду с наночастицами диоксида титана. На пятый день у них появились признаки генетических повреждений. В случае человека аналогичное количество наночастиц диоксида титана накопится в организме в течение 1,6 года при современном их содержании в различной продукции.

Как сообщается в результатах исследования, «полученные данные заставляют задуматься о риске возникновения раковых заболеваний или генетических нарушений в случае регулярного получения организмом большого количества наночастиц диоксида титана, а также о необходимости ограничения использования таких наночастиц в лекарствах, добавках, красителях и т.д.». Ученый отметил: «Сам по себе титан химически инертен. Однако чем меньше частицы, тем больше их суммарная поверхность и вследствие контакта окружения клетки с ней возникает оксидитативный стресс. Вследствие роста применения этих наночастиц повсюду наше исследование поднимает вопрос об их небезопасности».

Производство наночастиц диоксида титана представляет собой целую индустрию. Их создается уже около двух миллионов тонн в год. Они находятся в красках, косметике, витаминах, зубной пасте, пищевых красителях, добавках и сотнях других повседневных продуктов. А ведь именно они, утверждает Шистл, могут быть источником определенного количества раковых заболеваний.

В настоящее время группа ученых под руководством Роберта Шистла ведет дальнейшие исследования на лабораторных мышах с целью выявить все аспекты воздействия на организм наночастиц диоксида титана а также найти способы защитить от него человека.

По материалам сайта Нано Дайджест

Здоровье

Титан: влияние и значение для организма, избыток титана, влияние титана на организм

Титан — один из тех химических элементов, влияние которого на человеческий организм хорошо не изучено. Между тем, нельзя сказать, что титан и его соединения — тайна за семью печатями для научных и медицинских кругов. Титан играет отведенную природой роль, исполнить которую другим элементам не под силу. И сбрасывать со счетов этот элемент только на том основании, что о нём мало известно, не нужно, приуменьшать его значимость не стоит.

Что это такое?

С химической точки зрения титан — элемент IV группы периодической системы Менделеева, атомный номер 22, атомная масса 48. Был открыт в 1791 году английским учёным В. Грегором. Титан — это легкий, плавкий и чрезвычайно прочный металл. Химически стоек благодаря наличию тонкой защитной пленки. По распространенности в природе занимает девятое место среди металлов. Основными поставщиками титана являются природные минералы рутил и анатаз.

Наверняка даже далёкие от техники люди слышали о том, что титан — «космический» металл. В том смысле, что титан широко используется в космических технологиях, в химической, авиационной и ракетной промышленности, в кораблестроении.

Широчайшее применение титан получил в медицине. Из титана изготавливается огромное количество медицинских инструментов, особенно хирургических: скальпели, пинцеты, зажимы. Но ещё более широкое распространение титан получил как материал для изготовления протезов благодаря своей прочности, легкости, коррозионной стойкости и биологической инертности. Титан применяется в качестве материала при изготовлении имплантантов в ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и нейрохирургии. В стоматологии применяются титановые штифты, и титановые имплантанты, на которые крепятся зубные коронки.

Но не только «чистый» титан служит человечеству, широко используются его химические соединения. Так, при изготовлении различных красителей и пластиков, соусов и приправ, а также при обработке мяса птицы используется оксид титана. В медицине оксид титана применяется в дерматологической практике при лечении светочувствительного хейлита, герпеса простого, подростковой угревой сыпи в визе подсушивающих мазей, воспалений губ и полости рта. Компоненты окиси титана используют в косметологических кабинетах при удалении гемангиом лица методом татуировки.

Способность двуокиси титана не пропускать коротковолновое ультрафиолетовое излучение нашла широкое применение в косметологии. Это химическое соединение содержится в составе практически всех солнцезащитных кремов и спреев, а также в составе средств для ухода за кожей с защитными свойствами. А двуокись титана в виде компонента входит в состав различных лекарственных препаратов.

При такой обширной полезности, соединения титана могут стать опасными в руках пироманов или злодеев: пыль титана взрывоопасна. Однако, чтобы её добыть, пироману придётся очень сильно потрудиться. Да и добыть чистый титан для кустарного производства взрывчатки чрезвычайно затруднительно.

Титан в организме человека

Титан в человеческом организме — это не только штифты для зубов и мазь от герпеса на губах. Человеческий организм должен получать так называемый физиологический титан для нормального функционирования всех органов и систем. Содержание титана в организме человека составляет около 9 мг, причём лёгкие содержат около 2,4 мг. Титан совместно с кремнием и ванадием участвует в процессах восстановления костной ткани после переломов. Титан входит в состав хрусталика глаз, эпителиальной ткани, волос, ногтей, костей. Хорошо изучено глубокое влияние титана на восстановительные процессы в повреждённых суставах, при артритах, артрозах. Титан принимает непосредственное участие в регулировании окислительных процессов в сыворотке крови, стимулирует образование крови. В мозге, особенно в зрительно центре в центре равновесия (вестибулярном), обнаружены высокие концентрации титана.

Около 0,85 мг титана поступает в организм ежесуточно с пищей и жидкостями, с питьевой водой — 0,002 мг, с воздухом — 0,0007 мг. Всасывание соединений титана в желудочно-кишечный тракт составляет 1-3% от всего поступаемого количества. Менее 1% от поглощенной дозы поступает в организм ингаляционным путем, при этом до трети всего потребляемого вещества задерживается в легких.

Общепринятое мнение, что повышенное содержание титана в легких обусловлено его поступлением с пылью городских улиц, промышленных выбросов и автомобильных выхлопов. Чем старше человек, тем выше концентрация титана в организме. У пожилых людей количество титана в несколько раз выше, чем у детей — это плата за многолетнее вдыхание пыли. А курение увеличивает его содержание в лёгких в десятки раз.

Определить уровень содержания титана в организме можно на основании исследований крови, мочи и волос. Средний уровень содержания титана в волосах составляет 0,5-2,0 мкг/г. В крови концентрация титана достигает 0,07 мг/л, а в его компоненте — сыворотке — титана содержится 0,05 мг/л. Индикатором элементного статуса титана является определение его содержания в волосах и моче.

Выводится титан из организма в основном с калом (0,52 мг), в меньшей степени с мочой (0,33 мг).

Сколько вешать граммов?

Однозначно подтвержденных данных о существовании токсических или летальных доз для человека нет. Что будет, есть проглотить титановый зубной штифт, доподлинно неизвестно. По крайне мере, учёные умы об этом скромно умалчивают. Однако, учитывая, крайнюю инертность титана как химического элемента, можно предположить, что ничем трагическим такой казус не закончится. Штифт выйдет естественным путём, не вступая в химические соединения с жидкостями организма.

Нет однозначно достоверных данных и том, что существуют титано-дефицитные состояния, угрожающие здоровью или жизни человека. Разные медицинские школы дают свои описания состояний при дефиците титана. Так, по одним данным, дефицитом титана сопровождается большинство тяжелых заболеваний, причём при прогрессирующем течении заболевания заметно снижается содержание титана в поражённых тканях. Это состояние снимается введением в организм титансодержащих препаратов. После их введения наступает заметное улучшение.

По другим данным, оказалось, что титан — это мощный антиоксидант, которые, как известно, быстро расходуются организмом. Потребление титаносодержащих препаратов тормозит окислительные процессы в организме, защищая мелкие сосуды и клетки кожи от свободных радикалов.

Существует медицинская теория, согласно которой избыток титана в организме может привести к поражению дыхательной и лимфатической систем. По данным этой теории, избыток титана может спровоцировать воспаление легких, легочных и периферических лимфатических узлов, гранулематоз легких и плевры, альвеолит, трахеит. Серьёзный перечень, чтобы с осторожностью относиться к глотанию титановых протезов!

Дышите без титана!

Если о влиянии чистого титана на организм человека однозначных данных в медицинских и научных кругах нет, то о влиянии соединений титана нет никаких разногласий. Медики однозначны в своих оценках влияния двуокиси титана на дыхательную систему: это хуже курения! Вдыхание двуокиси титана вызывает как минимум раздражение легких у человека. На внедрение двуокиси титана в дыхательную систему организм реагирует кашлем, часто с мокротой и одышка.

А хроническое воздействие оксида титана приводит к его накоплению в легких (более 4 мг/кг сырого веса), а также в легочных (до 24 мг/кг сырого веса) и периферических (до 120 мг/кг сырого веса) лимфатических узлах. Это отнюдь не такое безопасное состояние, как при проглоченном штифте. При регулярном вдыхании окиси титана возможно развитие воспаления лёгких, а в некоторых случаях и гранулематоза легких и плевры, если это будет сочетаться с воздействием оксида титана с другими реагентами, например с асбестом, силикатами, никелем или алюминием. Такие состояния возможны у работающих на химических предприятиях, в металлургии.

Медики выявили прямую зависимость тяжести силикоза с накоплением титана в легких, и особенно прикорневых лимфоузлах. Тем не менее, есть основания полагать, что явления фиброза и воспаления в бронхо-легочной системе обусловлены в основном действием соединений кремния, а не титана.

Однако и этих данных должно быть достаточно для того, чтобы с большой ответственностью относится к качеству вдыхаемого воздуха и «вентиляции» лёгких. Если есть возможность выбирать жильё, старайтесь не селиться поблизости от металлургических заводов или автобанов. Чаще гуляйте в лесу, на свежем воздухе вдали от выхлопов большого города. И тогда никогда не придётся испытать на себе ни возможных отравлений титаном и его соединениями, ни дефицита этого малоизученного элемента.

Светлана Берестова, по материалам журнала «Женские посиделки»

Отравление титаном

Титан относится к редким металлам. Компактный титан — серебристо-белого цвета, химически устойчив. Порошкообразный титан очень активен, уже при комнатной температуре возможно его воспламенение с образованием окислов. Окись титана — белый порошок. Карбид титана может быть в компактном и порошкообразном состоянии. Борид титана — порошкообразное вещество. Хлорид титана — бесцветная жидкость с резким запахом, быстро гидролизуется с выделением хлористого водорода.

Титан широко применяется в черной и цветной металлургии, в порошковой металлургии, в производстве пластмасс, авиа- и моторостроении; двуокись титана — в лакокрасочной промышленности, в производстве искусственного волокна и др.

Титан — биоэлемент. Основной путь поступления в организм в виде пыли и паров — легкие. Металлический титан, двуокись и карбид титана оказывают нерезкое фиброгенное действие.

Симптомы

У рабочих отмечаются слабость, повышенная утомляемость, нарушение сна, хронический бронхит, часто с явлениями бронхоспазма, развитие дыхательной недостаточности, гипоксия миокарда (ЭКГ).

При длительном воздействии наблюдаются доброкачественно протекающие пневмокониозы интерстициального типа.

Хлорид титана оказывает раздражающее действие. Продукты гидролиза его более токсичны, чем чистый хлористый водород, вызывают развитие гипертрофических ринитов и фарингитов, бронхитов, диффузных пневмосклерозов (производство порошковой металлургии).

У работающих на производстве титана (при стаже более 3 лет) наблюдаются явления нейроинтоксикации: гиперрефлексия, нарушения чувствительности, гипергидроз, тремор.

10% раствор хлорида титана при попадании на кожу оказывает резкое прижигающее действие – трудно заживляющие ожоги II и III степени.

В производстве керамических конденсаторов (воздействие смешанной пыли, основные компоненты — двуокись титана и тальк) у рабочих выявлены субатрофические фарингиты, своеобразный гранулезный фарингит в виде единичных «чечевичных зерен» или скоплении их на задней стенке глотки; эмфизема легких; при стаже более 10-15 лет — двусторонний фиброз легких мелкоячеистого характера либо с наличием мелких узелковых теней, соответствующий пневмокониозу I стадии, без симптомов легочной недостаточности.

Профилактика

При работе с хлоридом титана — меры индивидуальной защиты: кислотоустойчивые костюмы, резиновые перчатки, фартуки, обувь, противогазы. При работе с пылью металлического титана (ввиду ее взрывоопасности) — применение соответствующих противопожарных мер. Предварительные и периодические медицинские осмотры.

Сайт Фармакология и медицина

Диоксид титана

Описание вещества

Диоксид титана (двуокись титана, Е171) – пищевая добавка, являющаяся белым красящим веществом. Представляет собой прозрачный кристаллический порошок, желтеющий при нагревании. Встречается в природе в трех вариациях: в виде минералов анатаза, рутила и брукита, имеющих различное кристаллическое строение. Для получения вещества используется только диоксид титана со структурой анатаза и рутила. Диоксид титана пищевой разрешен к использованию в промышленности с 1994 года в качестве красителя для придания продуктам питания отбеливающего эффекта. В товарной форме диоксид титана обычно является чистым веществом, в котором присутствует незначительное количество примесей диоксида кремния и оксида алюминия, улучшающих технологичность продукта.

К основным свойствам диоксида титана относятся: Высокая отбеливающая способность; Химическая стойкость; Нетоксичность; Высокая влаго- и атмосферостойкость. На запах и вкус продуктов диоксид титана влияния не оказывает, его главное предназначение заключается в придании продуктам более аппетитного внешнего вида. Пищевая добавка наделяет продукты идеальной белизной, столь привлекательной для потребителя.

Применение диоксида титана

В пищевой промышленности диоксид титана используется в качестве пищевой добавки E171, применяемой для производства быстрых завтраков, сухого молока, порошкообразных продуктов. С помощью двуокиси титана отбеливаются крабовые палочки и прочие аналоги рыбных изделий, жевательные резинки, майонез, а также осветляются глазурь, белый шоколад, конфеты и т.д. В производстве пельменей диоксид титана применяется для осветления муки. Дозировка Е171 подбирается в зависимости от необходимой белизны теста. При этом требуемое количество красителя вносится в массу вместе с мукой и тщательно перемешивается для максимального распределения вещества. Закладка диоксида титана составляет 100-200 грамм на 100 кг муки. В мясоперерабатывающей промышленности диоксид титана, к свойствам которого относятся хорошая диспергируемость (эмульгирование) и оптическая привлекател