Sel yang diambil dari saluran pernapasan anak-anak Paris, Perancis, yang menderita asma, mengandung karbon nanotube buatan manusia – seperti jenis yang ditemukan dalam pipa knalpot kendaraan di Paris.
Para peneliti melaporkan dalam jurnal EBioMedicine bahwa sampel ini setara dengan yang telah ditemukan diberbagai tempat, seperti kota-kota di AS, jaring laba-laba di India, dan di kutub es.
Penelitian itu tidak menjelaskan kondisi anak-anak terhadap nanotube tersebut, kata kimiawan Lon Wilson dari Rice University, Perancis, seorang penulis makalah penelitian. Tapi keberadaan nyata ubiquity (ada dimana-mana) nanotube tersebut harus menjadi fokus penyelidikan lebih lanjut, tambahnya.
“Kita tahu bahwa nanopartikel karbon ditemukan di alam,” kata Lon Wilson, mencatat bahwa molekul bulat Fullerene seperti yang ditemukan di Rice umumnya diproduksi oleh gunung berapi, kebakaran hutan, dan pembakaran lainnya dari bahan karbon. “Yang Anda butuhkan adalah sedikit katalisis untuk membuat nanotube karbon bukan fullerene.”
Katalitis konverter sebuah mobil, yang mengubah gas beracun karbon monoksida ke dalam emisi yang lebih aman, setidaknya menyerupai persamaan karbon monoksida tekanan tinggi, atau HiPco, proses untuk membuat nanotube karbon, katanya. “Jadi itu bukan kejutan besar, ketika Anda berpikir tentang hal itu,” tambah Lon Wilson.
Tim yang dipimpin oleh Wilson, Fathi Moussa dari Paris-Saclay University, dan penulis utama Jelena Kolosnjaj-Tabi, seorang mahasiswa pascasarjana di Paris- Saclay -menganalisis partikel yang ditemukan dalam sel-sel makrofag alveolar (juga dikenal sebagai sel debu) yang membantu menyaring bahan asing seperti partikel dan bakteri untuk memasuki paru-paru.
Para peneliti menulis bahwa hasil mereka “menunjukkan manusia secara rutin terkena” nanotube karbon. Mereka juga menyarankan penelitian sebelumnya yang menghubungkan kandungan karbon dari makrofag napas dan penurunan fungsi paru-paru harus dipertimbangkan kembali dalam penemuan baru. Moussa menegaskan labnya akan terus mempelajari dampak buatan manusia nanotube pada kesehatan.
Sel-sel diambil dari 69 pasien asma yang dipilih secara acak, berusia 2-17 tahun yang menjalani bronchoscopies serat optik rutin sebagai bagian dari pengobatan mereka. Untuk alasan etika, tidak ada sel-sel dari pasien yang sehat dianalisis, tetapi karena nanotube ditemukan di semua sampel, penelitian yang dipimpin para peneliti menyimpulkan bahwa nanotube karbon mungkin ditemukan di semua orang.
Mirip dengan asbes?
Studi tersebut mencatat namun tidak membuat kesimpulan yang pasti tentang hal kontroversial bahwa serat karbon nanotube dapat bertindak seperti asbes, yang terbukti karsinogen. Akan tetapi penulis mengingatkan bahwa “nanotube karbon panjang dan agregat pendek dalam jumlah besar, dapat menginduksi reaksi granulomatosa (peradangan)”.
Studi ini sebagian menjawab pertanyaan apa yang membuat bahan hitam di dalam makrofag alveolar, fokus yang sesungguhnya dari penelitian tersebut. Para peneliti menemukan karbon nanotube berdinding tunggal dan banyak, serta karbon amorf di antara sel-sel, serta dalam sampel yang diusap dari pipa knalpot mobil di Paris dan debu dari berbagai bangunan di sekitar kota.
“Konsentrasi nanotube sangat rendah dalam sampel ini, sulit untuk percaya bahwa mereka akan menyebabkan asma, tapi Anda tidak pernah tahu,” kata Wilson. “Apa yang paling mengejutkan saya adalah nanotube karbon adalah komponen utama dari polusi karbon yang kita temukan dalam sampel tersebut.”
Agregat nanotube dalam sel berkisar dalam ukuran 10-60 nanometer dengan diameter dan sampai beberapa ratus nanometer panjang, cukup kecil bahwa mikroskop optik tidak akan mampu mengidentifikasi mereka dalam sampel dari pasien. Dalam studi baru menggunakan alat yang lebih canggih, termasuk transmisi resolusi tinggi mikroskop elektron, spektroskopi X-ray, spektroskopi Raman, dan mikroskop fluoresensi inframerah-dekat untuk mengidentifikasi mereka secara pasti dalam sel dan sampel lingkungan.
“Kami mengumpulkan sampel dari pipa knalpot mobil di Paris serta dari persimpangan jalan yang sibuk dan non-sibuk di sana, dan menemukan jenis yang sama struktur seperti pada sampel manusia,” kata Wilson.
“Hal ini seperti ironis. Di laboratorium kami, saat bekerja dengan nanotube karbon, kami memakai masker untuk mencegah hal yang terlihat dalam sampel ini, namun semua orang yang berjalan di luar sana di dunia, mungkin memiliki setidaknya konsentrasi kecil nanotube karbon di paru-paru mereka,” katanya.
Para peneliti juga menunjukkan bahwa area permukaan besar nanotube dan kemampuan mereka untuk menempel pada substansi, dapat membuat mereka menjadi operator yang efektif untuk polutan lainnya.
Penelitian selanjutanya yang dirilis oleh Rice dan Baylor College of Medicine awal bulan ini dengan tujuan sama menganalisis substansi hitam yang ditemukan di paru-paru perokok yang meninggal karena emfisema. Penelitian tersebut menemukan nanopartikel karbon hitam yang merupakan produk dari pembakaran tidak sempurna dari bahan organik seperti tembakau.
Wilson, seorang profesor kimia di Rice, dan Moussa, seorang profesor kimia analitik di Paris- Saclay University dan seorang ahli biologi klinis di departemen biokimia di Hôpitaux de Paris, adalah rekanan peneliti utama dalam penelitian tersebut.
Yayasan Welch mendukung sebagian penelitian.(Ajg/Yant)
