Не так страшен черт, как его малютка
С этой фразой Николай Фоменко вполне может претендовать на роль одного из классиков нанотехнологий. Зачастую при переходе к «наношкале» токсические свойства материалов значительно возрастают. Более того,  цитотоксическую активность начинают проявлять даже совершенно безопасные вещества и соединения.
Например, углерод (в виде графита или алмаза) химически инертный и биологически толерантный. Однако установлено, что одностенные углеродные нанотрубки накапливаются в ядрах макрофагов человека и вызывают гибель этих клеток, а многостенные углеродные нанотрубки могут повреждать ДНК. Примерно через сутки после обработки эмбриональных клеток мыши включается механизм апоптоза, то есть клетки умирают, когда становится ясно, что восстановить повреждения ДНК они уже не в силах. Опыты на аквариумных рыбах и собаках показали, что фуллерены, многоатомные шаровидные наночастицы углерода, также могут разрушать ткани мозга.

Двуокись титана в виде минерала рутила или анатаза тоже практически безопасна. Наночастицы TiO2 (с размерами первичных частиц в 20–70 нм) используются для производства солнцезащитных экранов, пластиковых фильтров и косметики защиты от УФ-излучения.  Сегодня мировое потребление диоксида титана в виде наночастиц оценивается в 2400 т в год, 50% из которых идет на производство косметики. Однако последние исследования уже показали, что наночастицы диоксида титана могут вызывать поражение нервных клеток мозга. А каталитическая активность наночастиц TiO2 известна давно, особенно она возрастает именно под действием ультрафиолета. Образующиеся при этом свободные радикалы (например, синглетный кислород) легко разрушают не только компоненты самого крема, но и клетки кожи. По мнению Le Monde, такие кремы для загара представляют реальную опасность для жизни и здоровья и способны даже вызвать рак, от которого, по идее, должны защищать (данные исследовательской группы из Международного агентства по исследованию рака IАRС). Другой популярный компонент солнцезащитных кремов, оксид цинка, также может быть опасен в виде наночастиц. В ряде исследований имеются данные о цитотоксичности наночастиц оксида цинка (71 нм) в опытах in vitro на культурах клеток бронхоальвеолярной карциномы человека.
Этот список можно продолжать очень долго. Зарегистрированы случаи токсичности наночастиц других вполне «безобидных» материалов — оксидов (кремния, алюминия), и обычный оксид железа может быть вредным в виде наночастиц, силикатов, металлов и т. д. Даже золото, «эталон» инертности и биологической допустимости, при измельчении до нанометрового состояния кардинально меняет свои свойства. Например, за счет высокой доли нескомпенсированных поверхностных атомов, с уменьшением размера частиц возрастает каталитическая активность, даже температура плавления изменяется (если золото как металл плавится при 1060 °С, то наночастицы размером 5 нм плавятся при 830 °С, а 2 нм — при 350 °С). Также меняется и токсичность. Например, было установлено, что в концентрации 10 мг/мл наночастицы золота размером 1,5 нм вызывают гибель эмбрионов рыб Melambaphes zebra и эмбриональных стволовых клеток мышей.
Нанотехнологии — сравнительно молодое направление. За время его существования получено большое количество наночастиц, но отдаленный эффект их применения (гонадотропный, эмбриотоксический, канцерогенный, мутагенный) еще не изучен. Особенно это касается совершенно новых, искусственных нанообъектов, которые не встречаются в природе. Патологические процессы в организмах могут возникнуть через значительный промежуток времени, даже через несколько поколений.
К сожалению, в погоне за сиюминутной выгодой многие производители нанопродуктов для нанокосметики не проводят требуемого комплекса токсикологических исследований своих препаратов: синтез и внедрение наночастиц требуют заведомо меньше времени, чем их проверка на цитотоксичность. Разработка теста занимает от года до трех, для каждой разновидности наночастиц. О том, чтобы эти тесты стандартизировать, пока и речи нет. Ученые до сих пор точно не выяснили, что именно делает наночастицы опасными — их размеры, структура, химический состав или какие-то иные свойства. Что касается  аналогии нанотехнологии и алхимии: если раньше алхимики работали в основном «вслепую», т. е. не имели достаточно приборов и опыта для анализа полученных продуктов, то и в наше время некоторые «нанотехнологи» не знают, что у них получается и с чем они имеют дело. Далеко не у всех есть оборудование даже для оценки размеров получаемых частиц. Элементарный NanoSizer от Malvern Instruments стоит несколько сот тысяч фунтов стерлингов, не говоря уже о сканирующем туннельном микроскопе.
Более того, сегодня на рынок попадают совершенно немыслимые продукты. Один отечественный производитель предлагает каждому желающему самому создать нанокосметику и попробовать на себе и окружающих, конечно, с использованием  его «универсальных наночастиц»: «теперь каждый желающий может самостоятельно обогатить свои домашние косметические и гигиенические средства наночастицами целебного наносеребра и придать им широкий спектр дополнительных свойств», —  говорится в рекламе. Производитель уверяет, что самый обычный крем для рук с добавлением его наносеребра может получить заживляющие и регенерационные свойства, а «ваш любимый шампунь теперь станет на пути перхоти и выпадения волос».
Каждый, кто сталкивался с сертификацией и гигиенической регламентацией продукции (в том числе продукции косметической), прекрасно знает, что любое изменение в рецептуре влечет за собой необходимость полного комплекса токсикологических исследований. И цель тут — не бюрократическое получение «Висновка державної санітарно-гігієнічної експертизи», а реальная забота о здоровье и безопасности людей. Может ли производитель этого «нано-чуда» с уверенностью предсказать поведение его частиц в рецептуре любого косметического и гигиенического средства (не говоря уж о серьезных вопросах к исходной субстанции наночастиц)? Причем само по себе нанокристаллическое (коллоидное) серебро действительно является интересным и полезным продуктом. Например, под торговыми марками «колларгол» или «протаргол» оно давно и успешно применяется в медицине. Вопрос в подаче и назначении препарата.
Например, что будет, если «усилить» наночастицами серебра действие обычного шампуня против перхоти? Наиболее часто в таких шампунях в качестве действующего вещества используют соединения серы (дисульфид селена, пиритионат цинка и т. д.)  Образующийся при этом сульфид серебра окрасит волосы (и кожу) незадачливого экспериментатора в черный цвет. Серебро, особенно в нанокристаллическом состоянии,  активный катализатор разложения перекисей. Что будет, если ввести данный продукт в крем с перекисью бензоила (действующее вещество в системах анти-акне)? Или в крем с перекисью водорода для обесцвечивания волос перед окраской (пергидролем, гидроперитом и т. п.)? Это даже не косметическое «почернение блондинок» сульфидом серебра — каталитическое разложение перекиси идет с выделением большого количества тепла и даже может окончиться взрывом! Слова о том, что «нанодобавка выпущена специально для использования в косметологии и гигиене, а технология производства была разработана с учетом нюансов отрасли», выглядят издевательством. При этом производитель «уверен, что такое изобретение должно появиться в косметичке каждого современного человека».
На упаковках некоторых косметических препаратов вообще не указано, какие наночастицы они содержат. Крем Annemarie Borlind от System Absolute содержит  липосомы и наночастицы. Просто наночастицы — и все. Не сомневайтесь, они проникнут и помогут «благодаря применению высоких технологий».
Такая безрассудная и беспринципная коммерциализация приводит к тому, что многие авторитетные неправительственные организации (мнению которых потребитель доверяет из-за более жестких стандартов качества) вводят жесткие ограничительные меры на продукцию, содержащую наночастицы. Одна из них — британская Soil Association (SA), занимающаяся сертификацией органических продуктов.  Так, 15 января 2008 г. SA объявила, что искусственно созданные наночастицы могут представлять опасность для здоровья человека, поэтому содержащие их продукты впредь не смогут получать сертификат ассоциации. Запрет распространяется на частицы с базовым размером (basic size) менее 125 нм или средним размером менее 200 нм. И относится это в первую очередь к санитарно-гигиеническим и косметическим средствам (солнцезащитной косметике, кремам от морщин и т. п.).

Нановчера, наносегодня, нанозавтра
Возможно, через некоторое время гламурная приставка «нано» станет немодной («это слово ругательное, ко мне его прошу не применять»), изменение терминологии не изменит сути явления. Ведь совсем недавно подобные совокупности объектов изучали коллоидная химия, кластерная химия и другие науки о материалах.

Продолжение читайте в №7/2008 (с. 31)