Co je nanočásticový oxid zinečnatý?

Nanočásticový oxid zinečnatý, ZnO, je forma oxidu zinečnatého, kde se sloučenina formuje do jednotlivých částic o průměru pouhých 20 nanometrů. Průhledné částice, které účinně odfiltrují ultrafialové záření (UVA) a ultrafialové světlo-b (UVB), se poté potáhnou inertními vrstvami křemíku nebo oxidu hlinitého a mají sklon k shlukování do skupin o průměru 200 až 500 nanometrů. Pro srovnání, průměrný průměr lidské červené krvinky je 100 nanometrů. Hlavní použití oxidu zinečnatého v této formě zahrnuje jako blokační činidlo pro škodlivé sluneční záření v lotionu s oxidem zinečnatým a jako antibakteriální a fungistatická sloučenina přidaná do transparentních povlaků, jako je lak na dřevěné povrchy. Jiná použití pro nanočásticový oxid zinečnatý zahrnují jako ochranný ultrafialový (UV) světelný povlak na plastové fólie pro okna a brýle nebo v textilních tkaninách vyrobených ze syntetických polymerů.

Jedním z prvních a nejkontroverznějších způsobů použití oxidu zinečnatého ve formě nanočástic je UV krém blokující krémy. Jedinečná velikost částic v sunbloku z oxidu zinečnatého a nikoli chemická povaha samotné sloučeniny představuje riziko pro lidské zdraví. Je tomu tak proto, že v tak malém měřítku mají nanočástice mnohem větší povrchovou plochu ve srovnání se svou čistou hmotou, což z nich činí vysoce reaktivní látky. Minutová velikost částic jim umožňuje projít hematoencefalickou bariérou, kde se ve studiích laboratorních zvířat ukázalo, že zabíjejí formativní nervové kmenové buňky (NSC). Tyto buňky jsou zodpovědné za regeneraci lidských neuronů v mozku a jejich destrukce by mohla vést k případným degenerativním mozkovým poruchám.

Výzkum nebezpečí nanočástic oxidu zinečnatého, které jsou přítomny v některých potravinách, jakož i mnoha produktů oxidu zinečnatého používaných pro péči o pokožku, je stále v počátcích. Některý výzkum naznačuje, že částice o velikosti nad 30 nanometrů nepředstavují žádné významné zvýšené riziko pro zdraví, zatímco jiný výzkum zjistil, že celá řada velikostí pro nanočástice oxidu zinečnatého představuje nebezpečí. Výrobky, ve kterých se nejčastěji používají, jako například želatina nebo masti z oxidu zinečnatého, jsou určeny k aplikaci na povrch kůže. Částice nad 30 nanometrů nemohou přecházet do hlubších hladin tkáně, ale pokud jsou spolknuty, představují riziko pro krev, plicní tkáň a mozek. Protože mnoho průmyslových přípravků z nanočásticního oxidu zinečnatého je ve formě suchého bílého prášku, největším rizikem těchto látek je náhodná inhalace.

Komerční příprava oxidu nanočástic oxidu zinečnatého může být provedena tak, aby nedocházelo k aglomeraci a jednotlivé částice zůstaly od sebe oddělené. To jim poskytuje zvýšenou všestrannost, pokud je lze aplikovat v tenkých vrstvách na povrch tkanin nebo jiných materiálů, a zvyšuje se riziko při požití nebo vdechnutí člověkem. Povrchové povlaky na částicích mohou být také vyrobeny jako hydrofobní nebo hydrofilní v závislosti na jejich specifických potřebách a mohou být důsledně vyráběny v průměru 20, 40 nebo 60 nanometrů. Jejich použití pro širokou škálu výrobních procesů, kde jsou požadovány antikorozní, antibakteriální a katalytické účinky, je od roku 2011 stále více zaměřuje na průmysl.