Bacteriën worden snel resistent tegen nanodeeltjes die gebruikt worden in elektronica. Hun fundamentele biochemie verandert, met mogelijk grote gevolgen voor de ecosystemen die ze beïnvloeden, en uiteindelijk ook de mens.
In de laatste twee decennia heeft nanotechnologie heel wat producten verbeterd, van micro-elektronica tot zonnecrème. Maar door dat succes komen de partikels - vaak maar enkele atomen groot - massaal in het milieu terecht. En de wetenschap is er nog niet uit wat de langetermijneffecten daarvan zijn.
Nieuw onderzoek in het vakblad Chemical Sciencewaarschuwt dat die effecten groter dan gedacht kunnen zijn. De wetenschappers van het National Science Foundation Center for Sustainable Nanotechnology ontdekten dat onschadelijke bacteriën in het milieu bijzonder snel resistentie ontwikkelden tegen nanopartikels die gebruikt worden in de bouw van lithiumbatterijen.
De bacteriën konden steeds hogere hoeveelheden van de materialen tolereren, wat er op wijst dat de fundamentele biochemie en biologie van de bacteriën verandert.
Asbest en DDT
“Keer op keer in de geschiedenis werden materialen en chemicaliën, zoals asbest of DDT, onvoldoende getest en creëerden ze enorme problemen voor ons milieu”, zegt Erin Carlson, hoogleraar Chemie aan de University of Minnesota en hoofdauteur van de studie. “We weten niet of deze resultaten even dramatisch zijn, maar deze studie is wel een alarmsignaal dat we voorzichtig moeten zijn met al deze nieuwe materialen, en dat ze de processen in ons milieu dramatisch kunnen veranderen.”
Carlson wijst erop dat de resultaten van de studie opmerkelijk zijn omdat bacteriële resistentie doorgaans wordt gelinkt aan antibiotica.
Ook de aanpak van de studie is nieuw: eerdere studies stelden bacteriën meestal bloot aan grote doses nanopartikels en gingen vervolgens na of de bacteriën gedood werden. De nieuwe studie bekeek een langere periode om na te gaan of de bacteriën zich op termijn en over verschillende generaties heen aanpassen aan de blootstelling. Daaruit bleek dus dat de bacteriën duidelijk steeds hogere doses verdragen.
De mens
Volgens Carlson heeft de studie niet alleen implicaties voor de bacteriën zelf. “Deze resultaten zijn bijzonder belangrijk voor de mens omdat bacteriën voorkomen in onze meren en bodems en het delicate evenwicht dat daar bestaat. Andere organismen voeden zich met deze microben en er kunnen dus grote effecten hogerop in de voedselketen zijn, of deze resistente bacteriën zouden andere effecten kunnen hebben die we ons nog niet kunnen voorstellen.”
Carlson wil nu in volgend onderzoek ook de effecten van andere nanomaterialen testen.