Už když vědci vylepšili grafit, respektive nově objevený grafen tím, že jednoatomové vrstvy uhlíku svinuli do trubičky, a tím učinili již tak nejlehčí a nejpevnější materiál ještě lehčím a pevnějším, objevily se první vážné obavy. Skeptici se nechali slyšet, že byl vypuštěn z lahve džin, který se bude jen velmi těžko krotit.
Kdyby se ve vědě vždy dalo automaticky na skeptiky, dodnes by byla Země středem Vesmíru a lezli bychom možná stále po stromech. Na druhou stranu, pokud se hlasy brzdící nekritické nadšení z pokroku bohorovně přecházejí, ignorují či systematicky potlačují, aniž by se bez postranních, obvykle obchodních úmyslů realisticky zhodnotily klady a zápory nových technologií, vidíme kolem sebe opačný extrém. Znečištěnou půdu, vodu i vzduch, bilionkrát překročené bezpečnostní limity pro vysokofrekvenční elektromagnetické a Wi-Fi záření, nonstop sledování Velkým bratrem, očkovací a obecně farmaceutickou propagandu nejdrsnějšího kalibru, která cpe do lidí experimentální vakcíny i léky, jež dál zatěžují imunitní systém a místo léčení mnohdy vyrábějí nové pacienty… To vše ve jménu všemocného Boha peněz na straně prodejců a víry v jednoduchá řešení, lenosti a neochoty převzít zodpovědnost za vlastní život a zdraví na straně kupců.
Jako jehly v kupce hnoje toho zanedbatelná menšina odborníků a lidí, kteří se klaní spíše Bohu zdraví a rozumu, sice mnoho nezmůže a není v jejich silách valící se lavinu zastavit, ale v rámci možností se můžeme snažit realitě přizpůsobit, největším rizikům se vyhýbat či aspoň zmenšovat jejich dopady a být si jich vědomi.
Potíž je v tom, že uhlíkové nanotrubičky dokážou projít skrze buněčné membrány a proniknout do orgánů, kde mohou způsobit zánětlivé reakce.
V přírodě se, jak víme, chemický prvek jménem uhlík vyskytuje buď ve formě diamantu, nebo grafitu. Diamant obvykle tvoří osmistěnové krystaly, jakési dvojité pyramidy, a v přírodě je právě díky této struktuře a silným vazbám mezi atomy vůbec nejtvrdším nerostem. Na opačné straně spektra stojí grafit se svou vrstevnatou strukturou, díky níž je velmi měkký a snadno se podél jednotlivých vrstev štípe. Od roku 2004 pak díky Andre Geimovi víme, že když tyto vrstvy „rozebereme“ až na dřeň, získáme 2D materiál s unikátními vlastnostmi, kterému říkáme grafen. Ten má uspořádání podobné jako grafit, ale díky tomu, že má jen jednu vrstvu, elektronům nebrání nic ve velmi rychlém pohybu; perfektně tak vede teplo i elektrický proud.
Jestliže grafit sežehne elektrický proud nebo do něj uhodí blesk či na něj zamíříte laserem a začnete jej odpařovat, dostanete variantu grafenu jménem fulleren. A pokud grafen stočíte do ruličky, získáte jeho druhou modifikaci – uhlíkovou či též grafenovou nanotrubičku.
A právě tady se vědci dostali nejen do tenkých vrstev, ale též na velmi tenký led. Na rozdíl od všech přírodních forem totiž tato obdoba jakési „genetické modifikace“ uhlíku, řečeno s nadsázkou, zdá se, představuje významné riziko pro lidské zdraví. A to přesto, že jinak vykazuje obdivuhodné fyzikální, mechanické i chemické vlastnosti.
Potíž je v tom, že dle dostupných informací uhlíkové nanotrubičky za určitých podmínek dokážou projít skrze buněčné membrány a proniknout do orgánů, kde mohou způsobit například zánětlivé reakce. Jelikož se trubičky hromadí v cytoplazmě, buňky postupně odumřou, zjistili již v roce 2007 vědci pod vedením Alexandry Porterové na Univerzitě v Cambridge, jejichž studie s názvem Direct Imaging of Single-Walled Carbon Nanotubes in Cells (Přímé zobrazování jednostěnných uhlíkových nanotrubic v buňkách) vyšla v časopise Nature Nanotechnology. „Vývoj jednostěnných uhlíkových nanotrubiček je obrovským příslibem například pro různé biomedicínské aplikace. Rozporuplné údaje o toxických účincích jednostěnných uhlíkových nanotrubic však zdůrazňují potřebu dalších způsobů studia a zkoumání cytotoxických účinků v buňkách. Jednostěnné uhlíkové nanotrubice se ukázaly v řadě typů buněk jako akutně toxické, ale přímé pozorování buněčné absorpce jednostěnných uhlíkových nanotrubic nebylo dříve prokázáno kvůli obtížím odlišit uhlíkové nanotrubičky od buněčných struktur bohatých na uhlík. V této studii používáme transmisní elektronovou mikroskopii a konfokální mikroskopii k zobrazení přemísťování jednostěnných uhlíkových nanotrubic do buněk v obarvených i neobarvených lidských buňkách. Všimli jsme si, že nanotrubice vstupují do cytoplazmy a usazují se v jádru buňky, což způsobuje buněčnou smrt, která závisí na množství uvedené látky.“ A to byl teprve začátek!
O myších a lidech
Hned o rok později vyšel další důležitý článek v časopise Nature, kde badatelé pod vedením Kena Donaldsona z Centra pro výzkum zánětu při Univerzitě v Edinburghu upozornili na to, že u myší mohou uhlíkové nanotrubičky vyvolat podobný druh poškození, jaký způsobují azbestová vlákna – a to v případě, že se dostanou (při této studii) injekčně do plic, konkrétně do mezotelu neboli vnější oblasti tenké vrstvy buněk, jež vystýlají hrudní dutinu. Jsou uhlíkové nanotrubičky novým azbestem, ptali se?
Moment, moment. Jak je možné, že pro lidi neškodný uhlík, ať už v organické formě, kdy je základem všech živých organismů a v podstatě základním stavebním kamenem naší planety, nebo v přírodě jako tuha či diamant, potažmo grafen v podobě seškrábaného grafitu, by měl mít v podobě miniaturních trubiček naopak destruktivní potenciál?
Plíce za běžných okolností dokážou cizorodá tělíska zpacifikovat tím, že je obalí do imunitních buněk, a ty jsou pak z těla vyloučeny. Jenže když jsou vlákna dlouhá, tímto způsobem je pacifikovat nelze, protože jsou příliš velká na to, aby je buňky pohltily. Proto se buňky místo toho zanítí a vytvářejí jakési hrudky zvané granulomy, které mohou způsobit vzácnou rakovinu mezotelu, jíž se též říká mezotelium. „Podařilo se nám prokázat, že pokud se nanotrubičky dostanou do mezotelu, jsou patogenní,“ lakonicky shrnul výsledky pokusů Ken Donaldson.
Jedním dechem také dodal, že rakovina u myší ještě automaticky neznamená, že tuto nemoc musejí nutně dostat i lidé. Ale ukázal směr, kterým je třeba toxický potenciál materiálu dál zkoumat. Protože když je něco jedovaté pro myši, je dost pravděpodobné, že to nemusí být to pravé ořechové ani pro lidi. Zvláště po zkušenostech s azbestem, jehož toxické účinky se projevily až dlouhé roky poté, co s tímto materiálem a jeho vlákny přišli lidé do styku. A kdy od zjištění, že je extrémně toxický, do jeho zákazu a regulace uplynulo neuvěřitelných sto let. (Více na straně 48.)
Podobných výzkumů uhlíkových nanotrubiček se objevilo vícero, například ten publikovaný v listopadu 2017 v časopise Current Biology. „Mezotelium je smrtelný tumor pohrudnice a je silně spojen s vystavením organismu azbestu. Molekulární mechanismy, které jsou základem dlouhé doby vzniku mezotelia neboli rakoviny mezotelu, zatím nejsou známy. Pozdní diagnostika bohužel znamená, že se výzkum mezotelia běžně zaměřuje na onemocnění až v konečném stádiu,“ píší autoři v čele s Taťjanou Černovovou z Rady pro medicínský výzkum oddělení toxikologie na Univerzitě v Leicesteru (Medical Research Council Toxicology Unit). „Vyrobené uhlíkové nanotrubičky (CNT – carbon nanotubes) jsou podobné azbestu, pokud jde o jejich vláknitý tvar a bioperzistentní vlastnosti, a proto mohou představovat při vdechnutí stejné riziko jako azbest. Podařilo se nám prokázat, že aplikace dlouhých uhlíkových nanotrubiček či dlouhých azbestových vláken do pohrudniční í dutiny myší způsobuje rakovinu mezotelu. (…)“ Na rozdíl od dřívějších studií, které byly krátkodobé, zde byl zdravotní stav a jeho vývoj u myší sledován několik měsíců.
Odpověď se tedy skrývá ve tvaru a velikosti. Není totiž grafen jako grafen a nanočástice jako nanočástice. Dlouhé uhlíkové nanotrubice jsou specifickým druhem nanomateriálu, který se používá při výrobě neuvěřitelně silných, a přitom lehkých materiálů, jež nacházejí stále častěji využití v řadě průmyslových a spotřebních výrobků, včetně sportovního vybavení, jako jsou helmy a jízdní kola, ale i letadel či sportovních automobilů; o mikročipech jsme již mluvili. Klíčem pro toxicitu či netoxicitu je v tomto případě délka trubiček a schopnost či neschopnost imunitních buněk nanočástice obalit a zneškodnit.
Dosavadní známé poznatky tedy neukazují, že problémem je samotná přítomnost či výroba nanočástic, což je do jisté míry uklidňující zpráva. Pozitivní příklad a ohromný potenciál můžeme vidět třeba u nanočástic stříbra. (Více na straně xx.)
Podle dosavadního vývoje v oblasti uhlíkových nanotrubiček se ale nezdá, že by si s jejich délkou a možnou toxicitou výrobci lámali příliš hlavu. Zakázané to není, viditelné problémy to zatím též nezpůsobuje, tak proč se zabývat tím, co bude za pár let, když vydělat se dá už dnes? Princip předběžné opatrnosti jim možná taky nic neříká. Podobně krátkozraký, nebojme se říct přímo „azbestový“ přístup se nezdá být u lidí nijak výjimečný.
Každá další, a hlavně zbytečná a permanentní zátěž pro lidský organismus může být příslovečnou poslední kapkou, která rozhodne o tom, zda budeme zdraví, či nikoli.
Po jaderných zbraních či chemické revoluci tak lidé do ruky získali další hračku, která může být o to nebezpečnější, že není ani vidět. Pokud by se nanočástice využily dobrým způsobem, mohly by být skvělým pomocníkem a průvodcem lidstva na cestě vpřed. Po zkušenostech s nejznámější nanočásticí současnosti, jakou svět neviděl a už snad ani nikdy neuvidí, tedy koronavirem SARS-CoV-2, kde se paralela přímo nabízí, si ale položme otázku: Skutečně bychom mohli být tak naivní, abychom uvěřili tomu, že nanotechnologie nebudou při první příležitosti zneužity? Zvláště když se z průmyslu posunují do vývoje biorobotů? A také do zdravotnictví neboli byznysu se životem a smrtí, jak si ukážeme v dalším článku?
Máte křen?
Za běžných okolností se člověk samozřejmě těžko dostane ke vdechování nanotrubiček zakomponovaných v materiálech, ze kterých se vyrábí helma, lyže nebo počítačové základní desky. Ale ani dříve se „nešňupaly“ eternitové (azbestové) střechy. Větší problém nastal ve chvíli, kdy taková střecha začala hořet nebo postupně „odcházela“, případně při rekonstrukci, bourání domu či bytu nebo likvidaci nepotřebného materiálu. Příběh s názvem Azbestová romance, který si můžete přečíst na straně 48, tento problém odhaluje přímo „od základů“.
Podle některých dosavadních poznatků jsou nanotrubičky dokonce jedovatější než vdechnutý křemen, který je v tomto ohledu považován za vážné nebezpečí. Objevují se ale i optimistické hlasy, že si lidský organismus s trubičkami dokáže poradit, a nepředstavují tudíž tak vážnou hrozbu, jak by se mohlo z některých výzkumů zdát.
V roce 2008, kdy rezonovaly objevy kolem grafenu a s materiálem budoucnosti se začínalo čile experimentovat, přišel mezinárodní tým badatelů pod taktovkou Valeriana Kagana, zástupce vedoucího Katedry životního prostředí a ochrany zdraví při práci, člena Katedry farmakologie a chemické biologie, radiační onkologie a chemie na Univerzitě v Pittsburghu a ředitele Centra volných radikálů a antioxidantů tamtéž, s pozoruhodným objevem. Původem ruskému profesorovi, jenž je jedním z nejznámějších odborníků v oblasti vlivu volných radikálů a antixodantů na lidské zdraví, a jeho kolegům se podařilo nanotrubičky rozložit pomocí rostlinného enzymu původem z křenu selského (Armoracia rusticana), takzvané křenové peroxidázy. Snažili se totiž najít technologii odstraňující následky potenciálních nehod a „vedlejších škod“ při výrobě nanotrubiček. Na to pak navázali v roce 2010, kdy trubičky dokázali rozložit lidským enzymem, takzvanou lidskou myeloperoxidázou (hMPO). Ta v těle běžně spouští tvorbu kyseliny chlorné a tyrosilového radikálu, které ničí nebezpečné bakterie. Jak se ale ukázalo, kromě bakterií dovede zneškodnit i vetřelce z uhlíkových nanotrubic, které jsou zhruba stotisíckrát užší než lidský vlas.
Pokud se nad tím ale pořádně zamyslíme, zjistíme, že to rizika dlouhých nanotrubiček nijak neumenšuje. Ano, pokud bychom ojediněle a více méně omylem vdechli nanotrubičky někde v továrně či na závodním okruhu, kde řidiči shořela helma (odmyslete si prosím hořícího řidiče, napadlo mě to jen jako hypotetický příklad), a naše tělesná zdatnost by byla na takové úrovni, že by si náš organismus dovedl vytvořit dost myeloperoxidázy, nezanechalo by to na nás nejmenší stopy.
Co by se ale stalo při dlouhodobém vystavení těmto „látkám budoucnosti“, které by byly všude kolem nás, a hlavně v nás? Jak by to asi zatížilo naši imunitu, která už tak těžce odolává a u mnoha lidí kolabuje pod tíhou všech toxinů, jež se na nás valí například z chemických postřiků či reziduí pesticidů a hormonů ve vodě, z průmyslových zplodin, těžkých kovů v potravinách, hliníku v deodorantech, zmutovaných virů, odolných bakterií, všudypřítomných plísní, alkoholu či cigaret? To jako že jich máme málo a zaměstnáme imunitu ještě náročným rozkladem trubiček? Kde vezme tělo tolik enzymů? A nebudou mu chybět jinde?
Každá další, a především zbytečná a permanentní zátěž pro lidský organismus může být příslovečnou poslední kapkou, která rozhodne o tom, zda budeme zdraví, či nikoli.
Za normálních okolností bychom si mohli říct, že od toho přece máme úřady, aby to ohlídaly. To ale neobstojí ani jako vtip. Ty stejné úřady, které nás vystavují 5G záření a tvrdí, že je bezpečné, i když se jeho bezpečnost nikdy neprokázala, s argumentem, že se neprokázala jeho nebezpečnost, kterou ovšem nikdo nikdy nezkoumal? Stejně jako ty, které nechaly povolený azbest, i když se sto let vědělo, že je karcinogenní? Které bez potřebného výzkumu a prokazování bezpečnosti schválily geneticky modifikované potraviny? Které doporučují očkování experimentální neprověřenou vakcínou proti pofidérní nemoci, jejíž původce nebyl vědecky nikdy identifikován a izolován a jen se o něm dokola mluví v médiích? Které nutí lidi nonstop nosit roušky a respirátory, jež před zdravotními potížemi nechrání, ale naopak je způsobují? Které systematicky zatajují či ignorují veškeré studie, které se nehodí „do krámu“ a upozorňují na možná rizika léků, výrobků či technologií?
Měli bychom se již pomalu smířit s tím – a „fakenewsová“ pandemie by nám konečně mohla pomoci otevřít oči, zejména až skončí a probudíme se v postdemokratické době, ve které už nic nebude jako dřív –, že žijeme ve světě, kde nejde primárně o lidi ani jejich zdraví, ale výhradně o peníze a moc. A za těmi se kráčí doslova přes mrtvoly.
V takovém prostředí existuje jeden jediný způsob, jak v něm přežít a zůstat pokud ne přímo zdraví, tak aspoň co nejméně nemocní. Víc než věřit úřadům a jiným autoritám pochopit, že jsme za své zdraví zodpovědný každý sám. A že jediná cesta, jak si ho udržet, je starat se o sebe a posilovat svoji imunitu cvičením, kvalitními vitaminy, léky, doplňky a rozumným životním stylem tak dobře, aby toho ustála co nejvíc a se všemi negativními vlivy, které civilizace produkuje, se co nejlépe vyrovnala. Pokud se jí budeme snažit ulevit a budeme si vážit toho, co pro nás dělá, ona nám to vrátí tím, že v případě potřeby „udýchá“ i třeba nanotrubičku.
Nic totiž není černobílé. Na jedné straně sice čelíme stále sofistikovanějším zdravotním rizikům naší nenasytné a neopatrně toxické společnosti, na straně druhé nám ale ta samá civilizace umožňuje starat se o své tělesné schránky lépe, než tomu bylo kdykoli v naší známé historii. Máme dostatek výživy (kde není, pravda, snadné najít kvalitu v záplavě kvantity, ale přesto je i kvality na trhu dostatek), volného času, možností rekreace a relaxace, skvělé podmínky ke sportování, šetrnou a účinnou drogerii a nepřeberné množství zdravotních a potravních doplňků té největší kvality (u poslední trojice platí totéž co u potravin). A kdo hledá, ten najde; na pozdější výmluvy nebude brán zřetel. Omluvou není ani neinformovanost a nemístná důvěřivost – vždycky je lepší počítat s horší variantou.
V reálném světě a koneckonců i v nanosvětě, který je jeho věrným odrazem. A pokud to náhodou dopadne lépe než obvykle, můžeme být aspoň příjemně překvapeni. Zatím to ale na omezení uhlíkových nanotrubiček jako onehdy azbestu nevypadá. Naopak. Jestliže v roce 2004 se nově objevená forma jednostěnného grafenu a z něj vyráběných produktů mohla pochlubit zdravotní nezávadností, některé pozdější deriváty grafenu se ubírají poněkud jiným směrem. A trubičky z nich možná nejsou ty nejhorší.
Velice dobře to vysvětlili v odborném článku Toxicity of Graphene-Family Nanoparticles: A General Review of The Origins and Mechanisms (Toxicita nanočástic ze skupiny grafenů: obecný přehled jejího původu a mechanismu), který vyšel v roce 2016 v časopise Particle and Fibre Toxicology (Toxikologie částic a vláken), výzkumníci z čínské univerzitní nemocnice Ťi-nan a nemocnice Nan-fang ve městě Kanton. „Spolu s rostoucí aplikací a výrobou grafenových nanočástic se zvyšuje riziko neúmyslného vystavení těmto částicím na pracovišti a v životním prostředí. V nedávné době probíhalo vyšetřování působení grafenových nanočástic v profesním prostředí a výsledky ukázaly, že jsou pro pracovníky a výzkumníky potenciálně jedovaté. (…) Tyto částice mohou vyvolat akutní a chronická poranění tkání tím, že překonají bariéru mezi vzduchem a krví v plicních sklípcích, membrány mezi krví a varlaty, bariéru mezi mozkovými kapilárami a mozkovou tkání i bariéru mezi krví a placentou. A hromadí se v plicích, játrech, slezině a dalších orgánech. Některé aerosoly z grafenových nanomateriálů lze vdechnout, mohou se výrazně usazovat v dýchacích cestách, snadno jimi pronikají a poté se dostávají do plic, což má za následek následnou tvorbu granulomů, plicní fibrózu a nepříznivé účinky na zdraví této osoby. (…) Toxikologické mechanismy grafenových nanočástic prokázané v nedávných studiích způsobují především záněty, poškození DNA, buněčnou smrt, autofagii, tedy proces, kdy se buňky samy požírají, nebo odumírání tkání,“ popsali autoři rizika s tím, že grafen sám o sobě není toxickým materiálem. Zdůrazňují, že záleží hlavně na tom, o jaké deriváty grafenu se jedná, v jaké jsou koncentraci, jaké mají rozměry, tvary, strukturu i funkci. Z jádra také můžete vyrobit jak elektřinu, tak atomovou bombu.
K jakési „nanoatomovce“ by se možná dal přirovnat jeden z nejdůležitějších a nejčetnějších derivátů grafenu, který se vyrábí chemickou cestou a o jehož škodlivosti pro zdraví se mluví stále víc nahlas. O to překvapivější je právě skutečnost, že takzvaný oxid grafenu nachází stále širší uplatnění v oboru, kde bychom to možná nečekali – v medicíně. Ta si totiž se zdravím již dlouho moc nerozumí. Nejenže je tento potenciálně toxický produkt nejnovějším hitem ve zdravotnictví, kde by správně – na rozdíl od průmyslu – neměl co dělat, ale podle všech indicií sehrál a stále sehrává významnou úlohu i v naší slavné koronavirové pandemii.
Proč je grafen a jeho deriváty kromě sportovního vybavení, čipů, mobilních telefonů, počítačů a robotů také v rouškách, respirátorech, PCR testech a mRNA vakcínách? Proč ho vědci chtějí do těla stříkat nosem? Proč je tak nepostradatelný a co může jeho přítomnost v organismu udělat s imunitou? A proč o tom nic nevíme? To vše se dočtete v aktuálním čísle Šifry č. 9/2021, kterou si můžete objednat v tištěné nebo digitální formě, stejně jako předplatné.
