نانو تكنولوژي، فناوري جديدي است كه همه دنيا را فرا گرفته است و به بياني دقيق تر مي توان گفت كه نانوتكنولوژي بخشي از آينده نيست بلكه همه آينده است.

    نانوتكنولوژي توانمندي توليد مواد، ابزارها و سيستم هاي جديد و در دست گرفتن كنترل اين سيستم ها در سطح مولكولي و اتمي و استفاده از خواص مواد توليدي در مقياس نانو است.

نانوتكنولوژي مي تواند براي توسعه مواد در اندازه هاي كوچك، بهسازي، كنترل و انتقال محموله، شناسايي آلودگي و ابداع نانو ابزارهايي براي زيست شناسي سلولي و مولكولي مورد استفاده واقع شود. اين تكنولوژي شامل ابداع، استفاده از مواد آلي و غيرآلي در مقياس نانو است.

    نانو تكنولوژي نويد بخش روش هايي براي طراحي نانو مواد است و مواد ساخته شده با استفاده از فناوري نانو سازگار با ويژگي هاي فيزيكي، شيميايي و بيولوژيي هستند و توسط ساختارهاي مولكولي و ديناميكي مشخص و از پيش تعيين شده اي كنترل مي شوند، دراين تكنيك ها قبل از تشكيل فرآورده ژن ها دچار تغيير مي شوند.

يكي از مهم ترين بخش هاي صنعت تمام كشورها كه با امنيت غذايي در ارتباط است صنايع غذايي مي باشد . با كمبود منابع غذايي و افزايش جمعيت ونيزشيوع گسترده بيماري هاي غذايي، توسعه اين بخش از صنعت ضروري به نظر مي رسد. استفاده از فناوري هاي نوين در اين بخش رويكردي جديد است كه مي تواند مورد توجه قرار گيرد.

همگرايي فناوري نانو و علم غذا منجر به بروز قابليت هاي فراواني مي شود.دستكاري در پليمرهاي غذايي و مجموعه هاي پليمري باعث بهبود كيفيت غذا و سلامتي بيشتر مصرف كنندگان مي شود. نانوتكنولوژي مي تواند موادي با ويژگي هاي خود جمع كن،  خود التيام بخش و خودنگهدارنده توليد كند ، اين ويژگي ها همگي در صنايع غذا کاربرد هاي فراوان دارند.

گذشته از محصولات ارائه شده با توجه به پتانسيل فوق العادهء كاربرد فناوري نانو در صنايع غذايي انتظار مي رود طي دو دهه آينده انقلاب بزرگي در زمينه صنايع غذايي و كشاورزي پديد آيد به گونه اي كه اثرات آن بسيار فراتر از كشاورزي مكانيزه و انقلاب سبز Revolution)  (Green   خواهد بود. شركتهاي بزرگ صنا يع غذايي و دولت ها درصدند حوزه كاربردي فناوري نانو در صنايع غذايي را به كمك دانشمندان صنايع غذايي مشخص كنند و از آن در جهت رفع نيازها استفاده نمايند .

غذاهاي نانو:

   غذاهاي نانو (Nano Food) يكي از مهمترين كاربردهاي نانوتكنولوژي در صنايع غذايي است كه براساس پيشرفت هايي كه در سال هاي اخير در اين رشته حاصل شده است به وجود آمده. در اين غذاها با استفاده از توانمندي نانوربات ها در توليد غذا براي انسان از طريق اكسيژن ، كربن و هيدروژن موجود در آب يا هوا بهره گرفته مي شود و ديگر براي توليد غذا نيازي به مزارع كشاورزي و دامپروري نخواهد بود. اين نانو غذاها با گردش خون در بدن به حركت درآمده و عروق خوني را از بقاياي چربي ها پاك مي كند و اين خود يكي از دلايل كاهش التهاب شرائين در بدن شده و احتمال بروز سكته هاي قلبي را بشدت كاهش مي دهد.

    همچنين نانو غذاها اين توانمند ي را دارند كه با توجه به شخصيت مصرف كننده غذا، رنگ، طعم و مواد مغذي غذا را تغيير دهند.

    با استفاده از فناوري نانو انسان قادر خواهد بود كه رشد گياهان را بدون محدوديت خاك، مزرعه و آب انجام دهد و دنياي بدون قحطي و كمبود مواد غذايي را براي همه فراهم كند.

    نانو تكنولوژي بيش از ۱۳۵ نوع كاربرد در صنايع غذايي دارد. معمولاً نانوتكنولوژي به عنوان روشي مدرن براي دستكاري در مواد غذايي مورد توجه واقع مي شود، اين دستكاري در مواد غذايي علاوه بر مزاياي ياد شده فوق، داراي مضراتي نيز هست. به عنوان مثال بر اساس فرضيه Gorg Goo اين احتمال وجود دارد كه اين نانوفناوري ها زماني خارج از كنترل انسان درآيد.

دانش نانو به عنوان يك فناوري نوين امكانات بالقوه اي را براي بهبود كيفيت و امنيت غذا فراهم آورده است.باعلم به قابليتهاي فناوري نانواميد است بتوان سيستم هاي فعلي فرآوري مواد غذايي راتغييرداده،محصولاتي مطابق با فرهنگ تغذيه سالم به بازارعرضه كرد.محققان همچنين اميدوارند بتوانند بااستفاده ازمواد افزودني، كيفيت مواد غذايي وهضم وجذب غذارادربدن افزايش دهند.انواع كاربردهاي نانودراين زمينه شامل بسته بنديهاي هوشمند،موادنگهدارنده وموادخوراكي تعاملي(interactive) است كه به مصرف كنندگان اجازه مي دهد موادغذايي رابا توجه به ذائقه ونيازغذايي موردنظرشان تغييردهند. بيشترين كاربرد فناور ی نانو در زمينة بسته بندي و تشخيص عوامل بيمار يزاي غذايي مي باشد. اين دانش سبب ايجاد تحولي عظيم در صنايع بسته بندي به دليل اصلاح ساختار مواد در سطح ملكولي شده است و هم اكنون امكان توليد صنعتي آ نها فرآهم مي باشد. پوششهاي  خودپا ك كننده در مقياس نانو وبسته هاي داراي خاصيت ضد ميكروبي به طور موفقيت آميزي براي مصارف غذايي استفاده شده است.با اين وجود تحقيقات جامع تري به منظور بررسي تاثير تماس نانوذرات مختلف با مواد غذايي بر روي سلامتي انسان در طولاني مدت با توجه به توانايي  آ نها در عبور از غشاء سلولي مورد نياز است.

چالش‌ها و راهکارهاي ايجاد شده توسط فناوري‌نانو در صنعت مواد غذايي:

• بيماري‌هاي مرتبط با غذا

• افراد سالخورده

• فقدان خطر تغيير شرايط محلي و جهاني در توليد غذا

• نيازمندي‌هاي سبک‌هاي مختلف زندگي

• قابليت توليد مواد غذايي و فرآيندهاي آن

• تحليل و تأثير مصرف کننده، فناوري و عوامل مرتبط با جهاني‌سازي

    ارزيابي خطرات و چارچوب‌هاي تنظيم شده براي کاربردهاي فناوري‌نانو در صنعت موادغذايي

     موضوعات ايمني و سلامتي

     موضوعات اخلاقي و اجتماعي

     حريم

     ريسک ناشي از محدوديت‌هاي قانوني نانوذرات

     اصول پيشگيرانه و احتياطي

     دفع مواد

افزایش ایجاد باکتری های خطرناک در اثر مقاوم سازی

مقاوم شدن باکتری ها در برابر نانو نقره مشکل دیگری را برای انسان و طبیعت ایجاد می کند. در حال حاظر اولین نسل مقاوم شده به وجود آمده است. استفاده پراکنده از نانو نقره در لوازم روزمره می تواند باعث شود که بسیاری از میکروب های خطرناک برای انسان در برابر نانو نقره مقاوم شوند و این ماده اثر خود را از دست بدهد. به این ترتیب استفاده معقول آن در بخش پزشکی در معرض خطر قرار می گیرد. این امر هم اکنون نیز باعث نگرانی شده است، از آنجاییکه استعمال بسیاری از آنتی بیوتیک ها به دلیل توسعه مقاومت های ایجاد شده یا محدودیت همراه است.

نانو دی اکساید سیلیسیوم می تواند ژن ها را نابود کند

دی اکساید سیلیسیوم به عنوان ماده افزودنی برای عدم چسبندگی در نمک یا در کافی میت (cafe mate) یا کافی کریمر (cafe creamer) استفاده می شود، تا این مواد بتوانند حالت پودری خود را حفظ کنند. همچنین در بسته بندی مواد غذایی، به طور دقیق آن جاییکه باید از اخطلال گاز درون بسته و هوای محیط جلوگیری شود، از نانو دی اکساید سیلیسیوم استفاده می شود.به این ترتیب این نانو ماده می تواند از طریق مواد غذایی وارد سیستم گوارشی و از آنجا وارد خون ما شود. دی اکساید سیلیسیوم سالهای طولانی است که در صنعت مواد غذایی استفاده می شود. تحقیقاتی که تا کنون در خصوص اثرات این ماده انجام شده اند، بر می گردد به سال های ۱۹۵۸ الی ۱۹۸۱ که البته در آنها به ابعاد و اندازه ذرات توجهی نشده است.در حالی که دی اکساید سیلیسیوم در ابعاد بزرگتر هیچ نوع فعالیت بیولوژیکی ندارد، تحقیقات اخیر نمایانگر پتانسیل خطرزای این ماده در مقیاس نانو متر است. در تحقیقاتی که بر روی سلول های کِشت شده در آزمایشگاه انجام شده است، دیده شده که ذرات نانو دی اکساید سیلیسیوم بر روی هسته سلول ها تاثیر گذاشته و در ژن ها تغییرات نا مطلوب ایجاد می کنند.

دی اکساید تیتانیوم و نانو زینک اکساید

ذرات دی اکساید تیتانیوم و زینک اکساید با اندازه بالغ بر چند صد نانو متر به عنوان افزودنی در مواد غذایی جهت رنگ بری و افزایش ماندگاری آنها استفاده می شود. ذرات کوچکتر این مواد به عنوان افزودنی های ضد باکتری در بسته بندی های مواد غذایی و ظروف نگهدارنده به کار گرفته می شود. در مواد بهداشتی و آرایشی این دو نانو ماده برای جلوگیری از اشعه UV کاربرد دارند. در حال حاضر در کنار نانو نقره، نانو تیتانیوم دی اکساید بیشترین کاربرد را دارد.

در آزمایشاتی که بر روی حیوانات انجام می شود، دیده شده که دریافت دوز بالا نانو دی اکساید تیتانیوم از طریق مجاری تنفسی به بروز سرطان ریه منجر شده است. به همین دلیل، سازمان بهداشت جهانی (WHO) نانودی اکساید تیتانیوم را به عنوان ماده ای با احتمال خصوصیات سرطان زایی گروه بندی کرده است. علاوه بر این در آزمایش دیگری بر روی موش های باردار، دیده شده است که اثرات این نانو ماده به جنین سرایت می کند و مغز و سیستم عصبی را تخریب می کند. گذشته از این موارد، نانو دی اکساید تیتانیوم به خصوص در اثر تابش اشعه UV برای جلبک ها و کک های آبی خواص سمی دارد. این موجودات زنده نشانه ای برای فعال بودن اکوسیستم ها هستند. همچنین نانو زینک اکساید می تواند برای جلبک ها و کک های آبی سمی باشد. در آزمایشاتی که این نانو ماده از طریق غذا به موش های آزمایشگاهی خورانده شده است، نتایج نشان داده اند که این ماده با اندازه ۱۲۰ نانو متری ذرات به معده، روده، قلب و طحال آسیب می رساند. ذرات کوچکتر به جگر ، طحال و لوزالمعده آسیب می رسانند. تا جاییکه این نانوماده با اندازه ذرات ۱۹ نانومتر برای سلول های انسان و موش اثرات سمی به دنبال دارد.

تحقیقات متعدد و مختلف به این نتیجه رسیده اند که نانو دی اکساید تیتانیوم و نانو زینک اکساید فعالیت نوری دارند و رادیکال های آزاد تولید می کنند. این رادیکال های آزاد می توانند DNA را در سلول های انسان تخریب کنند، به خصوص زمانی که پوست انسان در معرض تابش اشعه UV قرار بگیرد.

نانو نقره: درخشش فریب دهنده

مدت هاست که نانو نقره در زمینه های مختلف به عنوان ماده ضد باکتری استفاده می شود.این رویکرد به سرعت رو به افزایش است. به خصوص در بسته بندی مواد غذایی یا وسایل آشپزخانه، لباس ورزش، ماشین لباس شویی، رنگرزی دیوار ها و مواد آرایشی و بهداشتی، این ماده کاربرد زیادی دارد. همچنین در زمینه پزشکی از این نانو ماده به طور مثال در بانداژ ها و چسب زخم استفاده می شود.

تعداد محصولاتی که حامل نانو نقره هستند، به علت کمبود اطلاعات و آمار به طور دقیق قابل بررسی نیست. البته می توان گفت که این ماده در کنار نانو دی اکساید تیتانیوم بیشترین کاربرد در بین نانو مواد را دارد.

افزایش اثرات ضد باکتری اثر ضد باکتری نقره در ابعاد ماکرو (بزرگتر از میکرو) به میزان کافی شناخته شده است. تحقیقات نشان می دهد که این خصوصیات در نانو نقره افزایش می یابد. دریافت نانو نقره از طریق مجاری تنفسی در موش ها منجر به آسیب ارگان ها و التهاب ریه می شود. این عوارض در مقایسه با ذرات بزرگتر نقره، در دوز های بسیار پایین تر بروز کرده است. در آزمایشاتی که بر روی سلول های کِشت شده انجام شده است، ذرات ۱۵ نانو متری نانو نقره اثرات مخرب روی سلول های بنیادی موش ها و سلول های مغز موش های صحرایی داشته است. ذرات با اندازه ۱۰۰ نانو متر برای سلول های جگر موش های صحرایی سمی بوده اند. همراه با عوارض جانبی سمی

خطرات جدی که نانو مواد می توانند بر سلامتی داشته باشد  :

 بررسی انجام شده اثر نانو ذرات را بر بدن در حال رشد نشان داد که بعضی مواد دارای اثر سمیت بیشتری

در واحد وزن دارند برای مثال دی اکسید تیتانیوم که بطور وسیعی بعنوان مواد افزودنی در صنایع غذایی به کار می رود.

اختلال سلولی، تداخل در فعالیت های ،DNA که در اندازه نانو مورد استفاده واقع شود می تواند باعث تخریب

دفاعی بدن در مقابل باکتریها، قارچها بالاخص در دستگاه گوارش شده و التهاب و تحریک ایجاد نماید در

حالیکه در اندازه های بزرگتر بی اثر است. بررسی های انجام شده توسط وانگ و همکارانش در سال 2007 نیز نشان

داد که نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم در مقدار یا دز مشخصی سبب اختلالاتی در کلیه ها و کبد موش ماده می

شود. بررسی مختلف در کاربرد نانو ذرات و ورود آن به بدن نیز نشان داده است که نانو ذراتی که در بدن تجزیه

نمی شوند در کوتاه مدت اثرات سمی کم و در دراز مدت اثرات پاتولوژیکی مانند سرطان یا ناراحتی های خونی

ایجاد می نمایند. بیماری کرون یا تورم التهاب روده ای یکی از بیماریهایی است که می توانند توسط نانو ذرات

ایجاد شود مخصوصاً اگر کاربرد طولانی داشته باشد. ذرات آزبست و قرار گرفتن انسان درمعرض آن سرطان ریه و

اختلال در سیستم ایمنی را در بر دارد. این مسئله توسط ماگرس  به اثبات رسیده است لذا هوای آلوده با داشتن

ذرات بسیار ریز برای افرادی که مبتلا به آسم هستند بسیار خطرناک است. تحقیقات نشان داد که بیماری التهاب روده

ای یا کرون که میتواند منجر به سرطان روده شود و اخیرا نیز بسیار شایع شده است میتواند حاصل کاربرد نانو ذرات در حد چند صدم نانو متری در مواد غذایی باشد

خصوصیات استثنایی و ویژه ذرات نانویی سبب کاربرد گسترده آنان در این زمینه می باشد. مواد موثر، نظیر هورمون ها، ویتامین ها و آنزیم ها، در ابعاد نانویی بسیار سریع تر و آسان تر در واکنش های شیمیایی و بیولوژیک شرکت می جویند.

دلیل این امر سطح خارجی گسترده این ذرات نسبت به حجم کوچک آنان می باشد. به نظر کارشناسان، به خاطر همین شرکت گسترده در فعل و انفعلات، ذرات نانویی به راحتی جذب بدن شده و انباشته می شوند.

یکی از خطرات ذرات نانویی تولید عفونت و آسیب رسانی به سلول ها در بدن می باشد. به علت محدودیت اطلاعات، بررسی خطرات احتمالی دیگر تاکنون با مشکلات فراوانی مواجهه بوده است.

به نظر "رولف هرتل" کارشنان مواد سمی و مضر (از انستیتوی BfR ) ابعاد اینگونه خطرات بدرستی روشن نیست وبرغم مشاهده برخی از این موارد ناخوشایند در شرایط آزمایشگاهی هنوز نمی توان با قطعیت امکان ورود این ذرات را به سلول های بدن اثبات کرد.

صنایع غذایی نیز به نوبه خود وجود خطرات جدی را منتفی دانسته و استفاده از ذرات نانویی در فراورده های غذایی را بسیار اندک ذکر می کنند.

 تاکنون، درک کاملی از اثرات نانو ذرات بر ایمنی مواد غذایی حاصل نشده است، زیرا نانوذرات و نانوساختارها تولید شده توسط این ذرات، با یک نسبت بالا از سطح به حجم، خواص سطح ویژه ی را از خود به نمایش می­گذارند، که متفاوت از همتایان شیمیایی خود در ابعاد بزرگ می­باشد. این مساحت سطحی زیاد نانوذرات اجازه تماس بیشتر با غشای سلولی، و همچنین ظرفیت بیشتری برای جذب و مهاجرت را به آنها می دهد. این بدان معنی است که پروفایل­های شدت و سمیت نانو ذرات را نمی­توان از اطلاعات مربوط به اشکال غیر نانوی آنها برونیابی کرد. علاوه بر این، اندازه کوچک نانوذرات باعث بسیاری خواص شیمیایی و فیزیکی منحصر به. قرار گرفتن در معرض نانوذرات به احتمال زیاد از طریق تماس پوستی با مواد بسته بندی، و یا مصرف آنها به علت نشت به  مواد غذایی رخ دهد، همچنین استنشاق نانوذرات از نگرانی خاص دیگر  استعلاوه بر این، نانوذرات ممکن است به مواد غذایی از طریق بسته بندی­های بازیافت تولید شده از مواد حاوی نانوذرات مهاجرت کنند. همچنین، نانوذرات ممکن است به محیط زیست منتشر شد و زنجیره غذایی به طور غیر مستقیم وارد شوند آنچه که مسلم است، ارزیابی ریسک نانو ذرات باید بر اساس مورد به مورد انجام شود. زیرا اطلاعات در خصوص سمیت و قرار گرفتن نانوذرات در دهان  نیز بسیار محدود می­باشد. بر اساس قوانین سال 2009 اتحادیه اروپا، به کارگیری فناوری نانو، فقط با ارزیابی بیشتر آنها می­توانند مورد استفاده قرار گیرد، حتی زمانی که تماس مستقیم با مواد غذایی بسته بندی شده از طریق مانع عملکردی غیر ممکن شده باشد (ماده 5 (2) (ج) دوم از مقررات 450/2009 / EC). وحداکثر مهاجرت برای هر جزء نانو ذره  01/0.میلی گرم به ازای هر کیلوگرم می باشد 

با توجه به استفاده روزافزون از نانو فناوري در مواد غذايي وجديد بودن اين تكنولوژي بايد به خطرات آن براي سلامتي نيز بسيار توجه داشت

مطالعه ی اثر نانوذرات کربن با اندازه های بین ۲۲۰ ۱۲ نانومتر روی موش ها نشان داده است که قدرت دفاعی را در شش های آن ها پایین می آورد. تماس مداوم و زیاد با نانوذرات ممکن است سبب گرفتگی بافت ها شود. کار در مکان هایی که در آنجا از کربن سیاه استفاده می شود به مرور زمان سبب بروز بیماری های تنفسی از قبیل برونشیت و یا حتی سرطان ریه می شود. این بیماری ها در حیواناتی که در تماس دائم با نانوذرات بوده اند مشاهده شده است. شواهد زیادی وجود دارد که نشان می دهد سطح فعال و تعداد نانوذرات استنشاق شده در اثرات مخربی که ایجاد می کنند نقش تعیین کننده دارند.

طبیعت شیمیایی و بار الکتریکی نانوذرات نیز از دیگر عوامل تعیین کننده در میزان خطرناک بودن آن ها در صورت استنشاق است. نانوذرات علاوه بر بیماری های تنفسی که ایجاد می کنند، می توانند بروز بیماری هایی را در سیستم قلبی عروقی انسان ایجاد کنند. اثر مخرب این ذرات روی سیستم قلبی حیوانات با آزمایشاتی که انجام شده به اثبات رسیده است. این بیماری های قلبی ممکن است از تغییر در عملکرد شش ها نشأت گرفته باشد و یا به نفوذ نانوذرات به بافت ریه مرتبط باشد. در مورد احتمال دوم شواهد نشان داده اند که نانوذرات جامد توانایی جابه جا شدن در مخاط و بافت های تنفسی انسان و سایر پستانداران را دارا هستند. حضور نانوذرات استنشاقی در سیستم گردش خون و در کبد مشاهده شده است. از سوی دیگر مطالعات نشان داده که تماس دائم و کامل با نانوذرات سبب ورود این مواد به مغز حیوانات شده است.

نفوذ نانوذرات کربنی به قسمت بویایی مغز موش از طریق عبور از مخاط بویایی و عصب بویایی به اثبات رسیده است. در بعضی از موارد ممکن است اثر یک ماده ویژه اثر منفی نانوذرات را تشدید کند. به عنوان مثال حضور ذرات بزرگ نیکل در کنار نانوذرات این ماده صدمات ریوی و التهاب آن را افزایش می دهد. این مطالعه نشان می دهد که نه تنها سطح ویژه نانوذرات نیکل در اثرات مخرب آن نقش دارد، بلکه یون های نیکل نیز اثر مهمی در ایجاد مسمومیت در سلول های موش دارند. سرطان ریه در انسان با در معرض نانوذرات نیکل قرار گرفتن ارتباط دارد. این اثر در حضور مواد محلولی که حاوی نیکل هستند بیشتر خود را می نمایاند. از دیگر موادی که اثر تشدید کننده آن ها روی فعالیت مخرب نانوذرات اثبات شده است می توان آهن و دوده را نام برد.

یکی دیگر از راه های نفوذ نانوذرات به داخل بدن حیوانات و انسان، نفوذ از راه پوست است. این مسئله در انسان اهمیت بیشتری دارد زیرا در مواد حاجب نور خورشید یا همان کرم های ضدآفتاب، از نانوذرات تیتانیم اکسید و روی اکسید استفاده می شود. هم اینک مهم ترین استفاده از نانوذرات در مواد آرایشی بهداشتی استفاده از همین ذرات بسیار ریزاکسیدهای فلزی است. مطالعات نشان داده است که نانوذرات تشکیل دهنده این مواد هشت ساعت پس از مصرف می تواند از طریق غشای سلول وارد سلول شود. این مسئله در مورد خرگوش و موش به اثبات رسیده است. این نانوذرات با ورود به درون سلول و انجام واکنش های کاتالیزشده نوری می توانند سبب از بین رفتن اسیدهای نوکلئیک و سایر اجزای سلولی شوند. راه دیگر نفوذ پوستی نانوذرات به درون سلول های انسان از طریق نقل و انتقال و کار کردن با این مواد در آزمایشگاه ها و صنایع است.

مطالعات در مورد نفوذ نانولوله های کربنی به بدن کسانی که در آزمایشگاه های مربوطه کار می کنند موید این مسئله است. تلاش شده تا به این سوال پاسخ داده شود که آیا انواع خاصی از نانو لوله¬ها این پتانسیل را دارند که باعث ایجاد نوعی خاص از سرطان شوند. نوعی که ۳۰ تا ۴۰ سال پس از در معرض آلودگی قرار گرفتن ظاهر می شود.]۴،۱۳[ نانو لوله ها به شکل های گوناگون ، با آرایه اتمی متفاوت و هم چنین از نظر مقدار و نوع مواد شیمیایی افزوده شده می توانند متفاوت باشند، که البته این موضوع روی خواص آن ها تاثیر گذار است و ممکن است اثرات متفاوتی را بر سلامتی بشر یا محیط پیرامون ایجاد کند

انومواد قادر هستند که توسط سلول های منحصر به فردی جذب شوند، همان طور که می توانند وارد میتوکندری و هسته سلول ها شوند. جایی که واکنش با (دی.ان.آ)می تواند منجر به آسیب دیدگی و جهش ژنی شود. این پژوهش های اولیه نشان داده که نانو مواد باعث آسیب رساندن به سلامت انسان می شود. ذرات روی اکسید و تیتانیوم دی اکسید باعث تولید رادیکال های آزاد در سلول های پوستی شده وبه (دی.ان.آ) آسیب می رساند و تغییراتی در ساختمان پروتیین به وجود می آورد که ممکن است باعث سرطان و تومور شود.

خصوصيات استثنایی و ویژه ذرات نانویی سبب کاربرد گسترده آنان در این زمينه می باشد . مواد موثر، نظير هورمون ها، ویتامين ها و آنزیم ها، در ابعاد نانویی بسيار سریع تر و آسان تر در واکنش های شيميایی و بيولوژیک شرکت می جویند. دليل این امر سطح خارجی گسترده این ذرات نسبت به حجم کوچک آنان می باشد.

با وجود تمام اين مزيت ها اين حقيقت كه اين ذرات بسيار ریز مي توانند از سد سيستم دفاعي بدن نيز بدون هيچ مانعي عبور كنند، موجب نگراني دانشمندان شده است . عامل ديگر نگراني، اين است كه نانوذرات مي توانند به ديگر آلاينده هاي خطرناك در آب يا هوا متصل شوند يا با آنها واكنش دهند و در نتيجه ورود آنها را در بدن آسان تر سازند . دونالد بروس ، شيميدان و رئيس مركز مطالعات تكنولوژ ي هاي جدید اسكاتلند خاطرنشان مي كند كه مشكل اينجاست كه اين ذرات بسيار كوچك در كپسول ها به راحتي قادرند از غشا ي خوني ديواره مغز و همچنين ديواره سلول ها كه به طور معمول مواد ديگر امكان عبور از آنها را ندارند، عبور كنند.

یکی از خطرات ذرات نانویی توليد عفونت و آسيب رسانی به سلول ها در بدن می باشد. به علت محدودیت اطلاعات، بررسی خطرات احتمالی دیگر تاکنون با مشکلات فراوانی مواجهه بوده است. به نظر "رولف هرتل" کارشنان مواد سمی و مضر (از انستيتوی BfR )ابعاد اینگونه خطرات بدرستی روشن نيست وبرغم مشاهده برخی از این موارد ناخوشایند در شرایط آزمایشگاهی هنوز نمی توان با قطعيت امکان ورود این ذرات را به سلول های بدن اثبات کرد. صنایع غذایی نيز به نوبه خود وجود خطرات جدی را منتفی دانسته و استفاده از ذرات نانویی در فراورده های غذایی را بسيار اندک ذکر می کنند.

ديويد بنت، رئيس كمسيون اروپايي نانو بيوتكنولوژي دراين باره مي گويد: "با اينكه سيستم ايمني بدن از بدو تولد مي تواند با بسياري از نانوذرات مضر براي بشر، مانند ذرات موجود در دود سيگار مقابله كند، اما اين موضوع نبايد باعث شود كه ما بدون انجام تحقيقات گسترده بر روي اثرات ناشناخته نانو كپسول ها آنها را به بازار وارد کنیم.

مواد و ذراتی که در فن آوری نانو (به معنای کنترل ماده در ابعاد مولکولی) بکار گرفته می شود، از آنجایيکه بسيار کوچک اند به سختی نيز قابل رویت اند و به کارگيری و کنترل آنان نيز با موانع زیادی همراه است.

ذرات نانویی حتی کوچکتر از باکتری ها می باشند. ميکروسکوپ های نوری متداول قادر به رویت این ذرات نيستند و تنها به کمک ميکروسکوپ های الکترونيکی و آن هم با مهارت زیاد می توان این ذرات را دید. رولف هرتل از انستيتوی آلمانی پژوهش پيرامون خطرات   (BfR ) اعتراف می کند  که "مشاهده ذرات نانویی به کمک ميکروسکوپ امری تصادفی است و پژوهشگر در این مورد نيازمند بخت واقبال فراوان است." اما تشخيص ذرات نانویی، حداقل در صنایع غذایی، به دليل دیگری نيز مشکل و پيچيده است. هيچکس به درستی نمی داند که ذرات نانویی در چه مواردی و یا در چه محصولاتی تاکنون به کار گرفته شده اند. بنا به برخی گمانه زنی ها تاکنون مقادیر بالایی از فراورده های غذایی در سراسر جهان همراه با ذرات نانویی به بازار عرضه شده است. یکی از سازمان های محيط زیست در آلمان (BUND)  دليل این گمانه زنی ها را ناشی از آن می داند که شرکت های مواد غذایی از مشخص کردن محصولاتی که با فناوری نانو تهيه شده اند، سرباز می زنند.

سمیت و خطرات نانو ذرات:

در تولید تمام نانو محصولات، کارگرانی که در تولید، بسته بندی یا حمل ونقل غذاهای حاوی نانومواد دخالت دارند روزانه در معرض مقدار زیادی از پرتوهای نانومواد قرار می گیرند. مطالعات نشان داده است که نانومواد می توانند حتی از طریق استنشاق نیز وارد جریان خون شوند و برخی نانو مواد می توانند به پوست نفوذ کنند. دانشمندان هنوز نمی دانند که چه مقدار از پرتوهای نانو مواد ممکن است برای سلامتی کارگران مضر باشد. علاوه براین سیستم ها و تجهیزات قابل اطمینان برای جلوگیری از پرتوهای ناشی از نانو مواد در طی کار روزمره وجود ندارد و همچنین باید یک مبنای کلی برای اندازه گیری و سنجش پرتوهای حاصل از نانومواد را شناسایی کرد.

نانو ذرات تیتانیوم اکسید:

یک ترکیب رنگ ساز است و به دلیل ضریب شکست بالا، به عنوان معمول ترین رنگدانه های سفید در کاغذ و پلاستیک استفاده می شود و به علت ویژگی مقاومتی که به UV دارد در غذاها و لعاب شکر در قنادی و نوشیدنی ها کاربرد دارد. دانسیته آن بالاست و برای انسان حتی با تنفس هم سرطان زا هستند.

نانو ذرات نقره:

اندازه ذرات آن یکنواخت بوده، دارای خلوص بالا، پراکندگی خوب و شکل شبه کره می باشد. در حالت یونی اثر ضد میکروبی آن بیشتر، اما سمی است. چون نانو ذرات آن سطح بیشتری از ذرات بزرگتر دارد، از لحاظ شیمیایی فعال تر از ذرات بزرگ نقره هستند. ویژگی های فیریکی نانو مواد مثل اندازه، شکل، ویژگی های سطحی و ترکیب شیمیایی آنها می تواند باعث ایجاد اثر سمی شود. مثلا نانو ذرات نقره، گونه های اکسیژن فعال تولید می کنند که واکنش مولکول ها را افزایش داده و رادیکال آزاد ایجاد می کنند، باعث آماس و آسیب پروتئین ها، غشاء و DNA می شوند. اثر ضد باکتریایی زیاد نانو نقره ممکن است سبب از بین رفتن باکتری های مفید در بدن و اطراف ما شود. 

نانو ذرات روی:

دارای ساختار کریستالی و شش گوشه است. پیوند بین اتم ها اکثرا یونی می باشد و در دمای 298 درجه کلوین پایدار است. خاصیت ضد باکتریایی و حفاظت در برابر UV دارد و برای انسان و موش حتی در مقدار کم سمی است.

نانو ذرات آهن:

مساحت سطح نانو ذره آن زیاد است. از کاربردهای آن غنی سازی نوشیدنی هاست( آبمیوه، شیر، شکلات). در دمای بالا، نور و اکسیژن باعث بد طعمی می شود و رنگ ایجاد می کند که از معایب این نانو ذرات است.

در معرض قرار گرفتن نانو مواد به عنوان نتیجه استفاده از فناوری نانو در صنعت غذا، سه مسیر اصلی دارد: تماس پوستی، استنشاق و خوردن.

نگرانی عمده این در معرض قرار گرفتن در صنعت غذا از طریق خوردن است( نانو غذاها).

چن و همکاران (2006) نشان دادند که دستگاه گوارش پستانداران ذرات نانو مواد را جذب می کنند.

به منظور بهبود عملکرد و/یا ارزش تغذیه ای مواد غذایی، افزودنی های غذایی طوری طراحی می شوند که نسبت به همتایان خود کوچکتر شوند. در معرض نانوذرات قرار گرفتن ممکن است طی خوردن غذاهای شامل نانوذرات طراحی شده رخ دهد (طراحی شده به صورت آلی و غیر آلی).

ممکن است برخی از نانوذرات با مواد غذایی دیگر ترکیب شوند، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند یا به حالت آزاد در لوله گوارش باقی بمانند. اما اینکه چطور این پدیده جذب را تحت تاثیر قرار می دهد ناشناخته است. افزایش استفاده از برخی اشکال نانو ممکن است برای تجدید نظر سهمیه پیشنهادی روزانه افزودنی های غذایی به کار آید. برای مثال استفاده از نانوامولسیفیکاسیون در بستنی یا مایونز اجازه استفاده کمتر چربی را بدون از دست دادن احساس دهانی نسبت به موارد مشابه قبلی میدهد (چادهری و همکاران، 2008).

مصرف موادی که قبلا در تماس با مواد بسته بندی بوده اند، به دلیل ضعف عملکرد بسته بندی و متعاقبا انتقال ذرات نانومواد از بسته به غذا یکی از راه های انتقال می باشد. اما هنوز مشخص نیست که آیا مصرف مواد غذایی حاوی ذرات نانومواد انتقال یافته خطر سلامتی قابل توجهی دارند یا نه. که این امر به سمیت نانومواد مورد استفاده، سرعت یا نرخ مهاجرت و میزان مصرف مواد غذایی خاص بستگی دارد.

مدلی توسط سیمون و همکاران(2008) ارائه شده که مهاجرت و مقدار نانومواد مهاجرت کرده از بسته بندی نانو را پیش بینی کرده و نیازمند اطلاعاتی در مورد ماتریکس بسته بندی و خود نانومواد می باشد. سرعت مهاجرت یک سیستم با کاهش ویسکوزیته دینامیک پلیمر و اندازه نانوذرات افزایش می یابد و این امر پتانسیل مهاجرت مواد نانوذره را از مواد بسته بندی و ضرورت ارزیابی کمی خطر را نشان می دهد.

مطالعه مهاجرت توسط اولا و همکاران( 2005)، افزایش ناچیز مواد معدنی را در سبزیجات بسته بندی شده در نانوکامپوزیت های مشتق شده از بیوپلیمرها همراه با مونت مورینولیت( نانوکلی) گزارش کرده است.

بسته بندی زیست تخریب پذیر با توجه به تاثیر مثبت بر محیط زیست روند رو به رشدی داشته است. پیشرفت این تکنولوژی همراه با نانوتکنولوژی ها به منظور تولید بیونانوکامپوزیت ها، موضوع آلودگی فرعی محیط زیست را با توجه به رهایش نانومواد طی تخریب پلیمر افزایش می دهد. آزمون های سمیت برای تعیین خطرات ناشی از نانومواد بر محیط زیست مورد نیاز است و نتایج آن را می توان به شکل قابل فهمی در بسته بندی ها نمایش داد تا مصرف کننده قادر باشد انتخاب آگاهانه ای داشته باشد.

ذرات نانو با توجه به ویژگیهای متفاوتی که دارند، کاربردهای وسیعی در صنایع مختلف ازجمله صنعت غذا پیدا کرده اند. مزایای استفاده از این ذرات در صنایع غذایی بطور گسترده ای مورد تائید قرار گرفته است. اما خطرات احتمالی استفاده از آن کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مشخص شده است که بدن ما سیستم دفاعی موثری برای حذف و مقابله با مواد نانویی از ریه ها، معده، روده و سایر قسمتهای بدن ندارد. توانایی که مواد افزودنی دارای ذرات نانو در جذب بیش از حد و لازم ویتامینها و مواد مغذی ایجاد میکنند باعث ایجاد عوارض سمی در بدن میشود. مشکل اصلی در بسته بندی مواد غذایی که از ذرات نانو تشکیل شده اند، ورود ذرات نانویی از بسته بندی به درون ماده غذایی و برعکس میباشد. با مهاجرت ذرات نانویی به درون ماده غذایی مصرف کنندگان این محصولات در معرض مستقیم ذرات نانویی قرار میگیرد که میتواند برای سلامتی انسان بسیار مضر باشد. فعالیت شیمیایی بالای نانوذرات میتواند باعث ایجاد گونه های فعال اکسیژن شود. گونه های فعال اکسیژن و تولید رادیکالهای آزاد یکی از اولین مکانیسم های سمیت نانو ذرات میباشند که میتواند موجب استرس اکسیداتیو ، التهاب، آسیب به پروتئین ها، غشا و DNA گردد. امروزه با توجه به سرعت بالای تولید و معرفی محصولات بر پایه نانو، نیاز ضروری به یک درک بهتر درمورد خطرات آنها حس میشود.به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی بسیار نادر این مواد بررسی آنها به عنوان مواد سمی نیازمند رویکردی همه جانبه میباشد. بطوریکه علوم مختلف از جمله: فیزیک ، شیمی، زیست شناسی و پزشکی را دربر میگیرد. این بررسی بخصوص در صنایع غذایی حائز اهمیت است چون مصرف کنندگان محصولات غذایی حاوی نانوذرات در معرض مستقیم این مواد قرار دارند. این مواد بسیار کوچکند( یک هزارم میلیمتر) و دیدن و کنترل آنها بسیار دشوار است. با میکروسکوپ نوری قابل رویت نیستند ودیدن آنها با میکروسکوپ الکترونی بنا به نظر بسیاری از دانشمندان پدیدهای شانسی است که نیاز به مهارت فوق العاده بالایی دارد. علاوه براین تشخیص این ذرات در مواد غذایی دشوارتر و پیچیده تر است چون هیچکس به درستی نمیداند ذرات نانو در چه مواد و یا محصولاتی  بکارگرفته شده اند. به دلیل سطح خارجی گسترده این ذرات نسبت به حجم کم آنان، این ذرات به راحتی جذب بدن شده و درآن انباشته میشوند. یکی از عمده خطرات ذرات نانویی تولید عفونت و آسیب رسانی به سلولهای بدن است و به دلیل محدودیت اطلاعاتی که در این زمینه موجود است، راههای مقابله با آنها هنوز ناشناخته است.

افسانه مرشدی (afsaneh_morshedi@yahoo.com).

 خصوصیات مواد در حد نانو بالاخص فعال تر بودن آن سبب شد که دانشمندان به فکر اثرات کاربرد آنها بر سلامتی افتاده

و آن را مورد بررسی قرار دهند. دلایلی که سبب بررسی خطرات نانو مواد شده عبارتند از :

1- فعالیت شیمیایی مواد در اندازه نانو بسیار بیشتر از فعالیت آنها در اندازه های بزرگتر است.

2- امکان ورود یا نفوذ

حوزه هاي مختلف كاربردي فناوري نانو در غذا و صنايع غذايي را مي توان به شش دستة زير تقسيم بندي نمود 

·        نگهداري غذا

·       بهبود طعم و رنگ

·       سلامت غذا

·       بستهبندی

·       توليد غذا

·       فرآيندهای غذايی

کاربرد فناوری نانو در صنايع غذايی:

1-ايجاد غذاهايی با طعمهای جديد

• غذايي که فرد را سير کند ولي تأثيري روي وزن نداشته باشد.

• غذاهايي خوش طعم که حاوي موادی جايگزين چربي هستند.

• به کارگيري نانوذرات براي جلوگيری از جذب و ذخيرهسازي چربي و کالري به وسيله بدن

فناوری نانو میتواند طعمهاو رنگهای غذايی جديدی را ايجاد کند

2-توليد غذاهای غنی شده

 برخي از مواد داراي اجزای باارزشی هستند که براي بدن بسيار مهم و ضروری هستند، اما به دلايلی مانند ذائقه و عادت تمايل زيادی به استفاده از آنها وجود ندارد. اگر بتوان کاری کرد که اين مواد ارزشمند را جدا کرد و به صورت مواد افزودني به ديگر غذاها اضافه کرد، می توان مواد غني شده را ساخت. نانوفيلترهايی ساخته شدهاند که مولکولها را بيشتر بر اساس شکل و نه بر حسب اندازه غربال ميكنند، و اين مسئله تفكيك اجزاي خاصي از يک فرآوده، را امكانپذير ميسازد.

1-توليد غذاهای مولکولی

براي بدست آوردن کربوهيدراتها و پروتئين، نانوماشينها، استيک يا آرد مورد نظر ما را از اتمهاي کربن، هيدروژن و اکسيژن موجود در ترکيب آب يا دي اکسيدکربن هوا ميسازند. همچنين نانوبوتهاي موجود در غذا در دستگاه گردش خون به حرکت در مي ايند و آن را از بقاياي چربي و بيماري زاي کشنده پاک ميکنند. توليد مولکولی غذا يکي از اهداف و آرزوهاي فناورينانو است و به نظر ميرسد که چندان به سرعت دست يافتني نباشد. با استفاده غذاهاي مولکولی ميتوان گرسنگي را ريشه کن نمود، محتواي تغذيه ا ي مواد غذايي را افزايش داد و خطر مواد حساسيتزا را در مواد غذايي حذف کرد.

4-افزودنيهای غذايی در مقياس نانو

امروزه افزودنيهای مختلف بر پايه فناوری نانو ساخته شدهاند. براي مثال شرکت باسف يک نوع کارتنوئيد در مقياس نانو توليد کرده است. کارتنوئيدها نوعی افزودني غذايي هستند که به غذاها رنگ نارنجي ميدهند و به طور طبيعی در هويج و گوجه فرنگي وجود دارند. بعضي از انواع کارتنويئدها انتياکسيدان ميباشند و در بدن به ويتامين A تبديل ميشوند. شرکت باسف (BASF) اين کاروتنوئيد را در مقياس نانو، به شرکتهای بزرگ توليد کننده غذا و نوشابه در سراسر جهان می فروشد تا در ليمونادها ، آبميوهها و مارگارينها مورد استفاده قرار گيرد. فرمو لاسيون افزودنیها در مقياس نانو جذب آنها را در بدن راحتتر کرده و زمان نگهداري آنها را افزايش ميدهد. شرکت باسف همچنين کاروتنوئيد صنعتي ديگری به نام ليکوپن به عنوان يک افزودني غذايي توليد کرده است. ليکوپن به طور طبيعي در گوجه فرنگي وجود دارد

5-غذاهای دارای انتشار مخصوص در بدن

براي اينکه بدن ما بتواند از انتشار اجزای غذا در آن سود ببرد، ماده مغذي بايد به محل خاصي از بدن بروند و در آن محل فعال شوند. کنترل و مهندسي انتشار مواد مغذی در بدن يکي از زمينههاي تحقيقاتي فناورينانو است. اين مواد غذايي که "غذا و دارو" ناميده ميشوند اجزای فعالشان توسط نانوکپسول در بدن توزيع ميگردد . زيرا يکی از راههای حفظ يک جزء فعال غذايی، قرار دادن آن در يک پوشش محافظ است. اين پوشش را میتوان طوری طراحی کرد که با تحريک شدن توسط محرک مناسبی حل شده و ماده فعال داخل ان از طريق پوشش انتشار يابد. به عنوان مثال موسسه غذايی جورج وستون در استراليا نوعی نان به نام نان (( تيپ تاپ اپ )) توليد کرده که حاوی روغنی از اسيد چرب امگا 3 حاصل از ماهی تن میباشد. اما روغن ماهی تن در داخل ميکرو کپسول قرار داده شده است و بنابراين مصرف کننده طعم روغن ماهی را حس نمی کند و فقط وقتی اين روغن به معده رسيد و کپسول هضم شد آزاد میشود. اين فناوری، در مورد ماست و غذای کودک نيز به کار گرفته شده است..

با استفاده از نانوکپسولهايی از جنس پليمر خوارکی، میتوان مزه و بوی مولکولهای غذا را حفظ کرد و در نتيجه مدت زمان ماندگاری محصول را افزايش داد..

6-روکش کردن انزیمها

يکي از دغدغههاي شرکتهاي صنايع غذايي جهان، نگهداري غذا و مصون نگهداشتن آن از آسيب آنزيمها است. اگر بتوان به روشي آنزيمها را از محيط غذايي دور کرد، فرايند فساد مواد غذايي به تاخير ميافتد. با استفاده از فناوري نانو ميتوان با روکش کردن آنزيمها، آنها را از محيط فعاليت دور کرده و مانع از اثر آنها شد. يکي از اين روشها، روکش کردن آنزيم توسط يک ساختار پليمري است. در اين روش يک شبکه نانوکامپوزيتي را با فرايند پليمريزاسيون در اطراف هر مولکول آنزيم ايجاد ميکنند، تا از تخريب آن جلوگيري شود. اين نانو ذرات حاوي آنزيم، در دمايي حدود 8 درجه سانتيگراد تا 5 ماه عمر ميکنند. روکش کردن آنزيم در صنايع غذايي، يکي از فرايندهاي مهم براي حفظ کيفيت و بهبود نگهداري مواد غذايي است.

منبع:.

- "فناوري نانو و صنايع غذايي" حامد افشاري و بهمن ابراهيمی؛ سايت ستاد ويژه توسعه فناوری نانو: http://www.nano.ir/papers/attach/3114.pdf

- " كاربرد نانوفناوري در صنايع غذايی" دكتر آراسب دباغ مقدم، دكتر غلامحسن اسدي؛ ماهنامه كشاورزي و غذا، ماهنامه كشاورزي، شماره 40، تير 1385

ویلفرید کولینگ" رئیس سازمان محیط زیست "بوند" در گزارشی تخصصی در برلین به برخی از خطرات موجود در زمینه بکرگیری نانو مواد اشاره کرد. این گزارش بر اساس و با بررسی مقالات و نوشته ها علمی تهیه شده و نتایج آزمایشگاهی را در بر نمی گیرد. کار علمی در اینباره به خاطر امتناع صنایع غذایی از دادن اطلاعات مشخص، بسیار مشکل می باشد. صاحبان صنایع غذایی بیم از این دارند که موج نارضایتی میان مصرف کنندگان سبب خودداری آنان از خرید محصولات شود. این اعتراضات در مورد بکارگیری علم ژنتیک در تهیه محصولات غذایی پیش از این نیز دیده شده بود.

خطرات احتمالی:

خصوصیات استثنایی و ویژه ذرات نانویی سبب کاربرد گسترده آنان در این زمینه می باشد. مواد موثر، نظیر هورمون ها، ویتامین ها و آنزیم ها، در ابعاد نانویی بسیار سریع تر و آسان تر در واکنش های شیمیایی و بیولوژیک شرکت می جویند. دلیل این امر سطح خارجی گسترده این ذرات نسبت به حجم کوچک آنان می باشد. به نظر کارشناسان، به خاطر همین شرکت گسترده در فعل و انفعلات، ذرات نانویی به راحتی جذب بدن شده و انباشته می شوند. یکی از خطرات ذرات نانویی تولید عفونت و آسیب رسانی به سلول ها در بدن می باشد. به علت محدودیت اطلاعات، بررسی خطرات احتمالی دیگر تاکنون با مشکلات فراوانی مواجهه بوده است.

  ابعاد اینگونه خطرات به نظر "رولف هرتل" کارشنان مواد سمی و مضر بدرستی روشن نیست وبرغم مشاهده برخی از این موارد ناخوشایند در شرایط آزمایشگاهی هنوز نمی توان با قطعیت امکان ورود این ذرات را به سلول های بدن اثبات کرد. صنایع غذایی نیز به نوبه خود وجود خطرات جدی را منتفی دانسته و استفاده از ذرات نانویی در فراورده های غذایی را بسیار اندک ذکر می کنند

          منبع :شبکه خبری صنایع غذایی

مقدمه : آشنايي با نانوذرات
 نانوذرات ساختار کريستالي دارند و از در کنار هم قرار گرفتن آنها نانوکريستال ها ساخته مي شوند. هنگامي که از ميکروذرات به سمت نانوذرات مي رويم، تعداد زيادي از خصوصيات فيزيکي آنها تغيير مي کند. دوتا از دلايل چنين تغييراتي، يکي افزايش نسبت سطح به حجم و ديگري اندازه حرکت کننده در درون حوزه هايي است که اثرات کوانتومي در آن حاکم است. مي توان از آنها در کاربردهاي بسته بندي از نظر زيبايي، فن آرايش و تزئين و روکش هاي رنگ استفاده کرد. سال هاي زيادي از استفاده از نانوذرات مي گذرد،

کاربردهايي از نانوذرات
 يکي از کاربردهاي نانو ذرات در صنعت پزشکي، داروسازي است. ذرات در اندازه هاي نانومتر مي توانند به مواد دارويي در ابعاد نانومتريک متصل شده و به صورت اختصاصي توسط سلول هاي سرطاني جذب شوند. با اين روش، سلول هاي سالم در معرض مواد دارويي قرار نمي گيرند و عوارض جانبي دارو کمتر مي شود. يکي از موادي که امروزه به وفور در صنعت مورد استفاده قرار مي گيرد، نانو ذرات نقره مي باشند. اين نانوذرات که داراي قابليت از بين بردن ميکروب ها و باکتري ها مي باشند، در پزشکي براي استرليزه کردن وسايل و از بين بردن عفونت هاي بيمارستاني مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين در صنايع کنسروسازي براي جلوگيري از رشد باکتري ها کاربرد دارند. فن آوری نوظهور نانو نویدبخش زندگی بهتر برای بشریت و رفع بسیاری از مشکلات و ناملایمات موجود است. با این حال نانو نیز همانند سایر پدیده های نوظهور در کنار نکات مثبت فراوان، کاستی ها و حتی خطراتی را به همراه داشته است. خطر کلی نانو ذرات به پایداری آن ها در مواد زیستی مرتبط است. نانوذراتی که به راحتی به مواد با سمیت کم تجزیه می شوند، نسبت به نانوذرات مقاوم در مقابل تجزیه زیستی، از زیان آوری کمتری برخوردارند. شکل و طبیعت سطح نانوذرات در زیان آور بودن آن نقش مهمی دارد    .

ارزیابی موثر خطر ومدیریت خطر نانو فن آوری نیازمند آگاهی از موارد زیر است

    ۱)     چگونگی ورود ذرات مهندسی شده در مقیاس نانو (نانو ذرات) به بدن    .

    ۲)توانایی انتقال این ذرات به قسمت های دیگر بدن پس از ورود به بدن   .

۳)پاسخ بدن به اثرات مضر بهداشتی احتمالی در مواجهه با نانو ذرات.

۴)چگونگی پایش بهتر جمعیت های در معرض تماس جهت تشخیص وقوع هر گونه اثرات مضر بهداشتی.

راه های ورود نانوذرات به بدن

۱)دستگاه تنفسی: یکی از راه های ورود نانو مواد به داخل بدن موجودات زنده استنشاق است. این امر یکی از موضوعاتی بوده است که بسیار مورد توجه پژوهش گران قرار گرفته است.

۲)بلعیدن

۳)تزریق

۴) از طریق تماس مستقیم با پوست

در ارزیابی خطرات نانو ذرات نکاتی زیر قابل توجه می باشند :

الف) اندازه و توزیع

ب) شکل و نوع سطح

پ) خواص

ت) بار سطحی

ث) جرم و غلظت

ج) پایداری آن ها در مواد زیست شناختی

چ) میزان گستردگی آن.

پاسخ : توجه به خصوصیات متفاوتی که مواد در ابعاد نانو دارند، کاربرد های وسیعی در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی پیدا کرده اند. مزایای استفاده از نانوذرات در محصولات غذایی به طور گسترده ای  مورد تائید قرار گرفته است اما خطرات احتمالی استفاده از این فنآوری کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مشخص شده بدن ما سیستم دفاعی موثری برای حفظ و مقابله با مواد نانویی در ریه ، معده، روده و سایر قسمت های بدن ندارد. توانایی ای که مواد افزودنی دارای نانوذرات در جذب بیش از حد لازم ویتامین ها و مواد مغذی ایجاد می نمایند، باعث ایجاد عوارض سمی در بدن می گردد. مشکل اصلی در بسته بندی مواد غذایی که از ذرات نانویی تشکیل شده اند، ورود ذرات نانویی از بسته بندی به درون ماده غذایی و بالعکس می باشد. با مهاجرت ذرات نانویی به درون ماده غذایی، مصرف کننده این محصولات  در معرض مستقیم ذارت نانویی قرار می گیرد  که می تواند برای سلامتی انسان بسیار مضر باشد. فعالیت شیمیایی بالای نانوذرات می تواند باعث ایجاد اکسیژن    فعال شود. اکسیژن فعال و تولید رادیکال های آزاد یکی از اولین مکانیزم های سمیت نانوذارت می باشد که می تواند موجب استرس اکسیداتیو و التهاب و آسیب به پروتئین و DNA گردد. امروزه با توجه به سرعت بالای تولید معرفی محصولات مصرفی بر پایه نانو نیاز ضروری به یک درک بهتر در مورد خطرات آن وجود دارد. به دلیل خصوصیات فیزیکی و شیمیایی  بسیار نادر این مواد بررسی آن ها  به عنوان مواد سمی نیازمند رویکردی همه جانبه می باشد به طریقی که علوم مختلف از جمله فیزیک، شیمی، زیست شناسی و پزشکی را در بر گیرد. این بررسی به خصوص در صنایع غذایی حائز اهمیت است چرا که مصرف کنندگان محصولات غذایی بر پایه نانو در معرض مستقیم این مواد قرار می گیرند.