比PM2.5還小!奈米微粒暴露對人體健康的影響與防護

大家一定都聽過PM2.5(細懸浮微粒,直徑小於2.5μm),但有聽過「奈米微粒(直徑小於0.1μm;0.1μm =100 nm)」嗎?奈米粒子比細懸浮微粒還小,因為體積極微小而產生了新的物理特性,目前已廣泛運用在生活各項用品當中,從電子產品到醫療保健產品、食品、紡織品、運動裝備、衛浴產品、家用產品等都有,奈米技術可說已是現今重要產業之一。然而在運用奈米技術或材料的作業過程中,常會產生大量奈米微粒,雖然大部分工廠為保護工作者,會以封閉操作與加濕作業大幅降低空氣中奈米微粒的濃度。但是,過去尚無長期的流行病學追蹤研究長時間暴露於高濃度奈米微粒環境中,是否對人體健康造成影響。

過去在動物吸入研究中發現,暴露在奈米微粒環境中的小鼠,會觀察到氧化壓力上升,以及發炎反應、心血管疾病、肺部纖維化或肉芽腫、胸膜斑塊生成、肺癌與間皮瘤樣疾病等症狀。針狀纖維奈米碳管會誘發石棉樣肉芽腫的形成,並增加腫瘤品系小鼠罹患間皮瘤的可能性。而氧化壓力會導致細胞的氧化損傷,也是造成發炎反應與退化、衰老的原因之一,因此,應重視長時間暴露於高濃度奈米微粒環境中工作者的健康情形。

本院國家環境醫學研究所故研究員劉紹興博士與吳威德專案助研究員帶領的奈米微粒健康危害研究團隊,在衛生福利部與勞動部的計畫支持下,檢測台灣14家(13家工廠、1家研究機構)製造與/或使用奈米材料機構內的工作者之各項生理數值,以瞭解暴露在奈米微粒環境對健康的危害。調查以操作、處理奈米材料的工作者為暴露組(共206名),與同機構從未處理奈米材料的工作者為對照組(共108名),於四年間重複5次測量血液、尿液和呼出氣體凝結液樣本、肺功能、心率變異性、神經行為測試與多種生物標記。結果顯示,長期暴露於奈米微粒環境會導致體內氧化壓力(oxidative stress)失衡與肺部發炎指標CC16增加,為處理奈米材料工作者潛在健康風險。但在四年追縱期間內的統計結果顯示,處理奈米材料或暴露於高濃度奈米微粒環境與心血管功能障礙、肺功能、心率變異、神經行為和基因毒性等均無明顯相關性。研究成果已刊登於國際醫學期刊《Environmental Health》。

從本項調查中雖然沒有證據顯示奈米微粒對人體健康有直接的妨害,但研究團隊仍建議在使用或製作奈米材料的工作場域,仍須加強局部排氣或採取動力空氣濾淨式呼吸防護具等相關保護措施,以減少長期暴露引起氧化壓力提升與後續健康效應的影響。

研究論文全文:

https://ehjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12940-019-0542-y

文/圖:秘書室瞿立晴、國家環境醫學研究所吳威德專案助研究員

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