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Studies on Toxicity Assessment of Industrial Materials

森山, 章弘 岐阜大学

2020.03.13

概要

ナノ材料を用いた工業製品の開発やこれらの医療・環境分野への応用が世界的な規模で精力的に進められているが、同時にヒトや環境への影響も懸念されている。本研究では、工業用ナノ粒子や炭素繊維等といった産業材料の毒性や生体影響を DNA マイクロアレイ法等の分子生物学的手法を用いて調査することを目的とした。

1. 二酸化チタンナノ粒子と紫外線照射の酵母細胞への影響評価
TiO2 ナノ粒子が UV 照射下で示す抗菌メカニズムを推察した。UV+ナノ粒子群では、酸化ストレスよりも、細胞膜関連遺伝子が誘導されることが判明した。また顕微鏡観察から UV 条件下ではナノ粒子の凝集が促進することも確認し、細胞膜を蛍光標識した酵母の観察を通して、活性酸素による酸化ストレスだけでなくナノ粒子の凝集が酵母細胞膜に物理的なダメージを与える可能性を示した。

2. 酸化イットリウムナノ粒子の酵母細胞への影響
酵母を環境指標とし、試料曝露後の生存率低下の作用機序の解明を目指した。培地での溶解性評価と遺伝子発現解析から、毒性は酸化ストレスとタンパク質変性にあることを見出し、それはナノ化によって粒子の溶解性が高まり、その結果生成するイットリウムイオンに起因することを明らかにした。

3. リサイクル性炭素繊維の生体影響評価
岐阜県と岐阜大学では、これら炭素繊維使用後のリサイクル技術の需要が今後伸びてくると考え技術開発を行っている。その際、炭素繊維粉塵の発生によるリサイクル産業従事者への健康影響が懸念されている。そこで、マウスを対象に健康影響評価に取り組んだ。いずれの工程で生じ
る炭素繊維でも著しい毒性は確認されなかったが、一次焼成後のサンプルでは遺伝子発現レベルでの生体ストレスが確認された。しかし二次焼成後のサンプルでは遺伝子発現レベルでも著しいストレスは確認されなかったため、炭化焼成によって生じた炭素性化合物が原因である可能性が示された。

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参考文献

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