Maschinelle Übersetzung
Magnetit Verschmutzung Nanopartikel im menschlichen Gehirn
Barbara A. Maher a , 1 , Imad AM Ahmed b , Vassil Karloukovski a , Donald A. MacLaren c , Penelope G. Foulds d , David Allsop d , David MA Mann e , Ricardo Torres-Jardón f , und Lilian Calderon-Garciduenas g , h
Herausgegeben von Yinon Rudich, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, und akzeptiert von Editorial Board Member AR Ravishankara 25. Juli 2016 (eingegangen zur Überprüfung 13. April 2016)
Abstrakt
Bedeutung
Wir identifizieren die reichlich vorhandene Präsenz im menschlichen Gehirn von Magnetit-Nanopartikel, die durch Verbrennung und / oder reibungs abgeleitet Heizung genau die Hochtemperatur-Magnetit-Nanokügelchen, gebildet entsprechen, die in den städtischen, Schwebstaubs fruchtbar sind (PM). Da viele der Luftverschmutzung Magnetit-Teilchen sind <200 nm im Durchmesser, können sie das Gehirn direkt durch den Riechnerv eintreten und durch den beschädigten olfaktorischen Einheit kreuzt. Diese Entdeckung ist wichtig, da nanoskalige Magnetit auf externe Magnetfelder reagieren kann, und ist toxisch für das Gehirn, in der Produktion von schädlichen reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) gebracht wird. Weil erhöhte ROS-Produktion kausal mit neurodegenerativen Erkrankungen, wie Alzheimer-Krankheit, Exposition gegenüber solchen airborne PM-derived Magnetit Nanopartikel verknüpft müssen möglicherweise als eine mögliche Gefahr für die menschliche Gesundheit untersucht werden.
Abstrakt
Biologisch gebildeten Nanopartikel des stark magnetischen mineral, Magnetit, wurden zuerst im menschlichen Gehirn erfaßt über 20 y vor [Kirschvink JL, Kobayashi-Kirschvink A, Woodford BJ (1992) Proc Natl Acad Sci USA 89 (16): 7683-7687] . Magnetit kann potenziell große Auswirkungen auf das Gehirn aufgrund seiner einzigartigen Kombination von Redox-Aktivität, Oberflächenladung und stark magnetisches Verhalten. Wir verwendeten magnetischen Analyse und Elektronenmikroskopie die reichliche Anwesenheit im Gehirn von Magnetit-Nanopartikel zu identifizieren, die mit der Bildung Hochtemperatur konsistent, was darauf hindeutet, damit eine externe, nicht intern, Quelle. Bestehend aus einem separaten Nanopartikel Population aus den euhedral Teilchen endogenen Quellen zugeschrieben werden diese Gehirn Magnetite oft mit anderen Übergangsmetallnanopartikel gefunden, und sie zeigen abgerundete Kristallmorphologien und verschmolzen Oberflächenstrukturen, was die Kristallisation beim Abkühlen von einem anfänglich erhitzt, eisenhaltige Quelle Stoff. Solche Hochtemperatur-Magnetit-Nanokugeln sind allgegenwärtig und reichlich in der Luft Feinstaubbelastung. Sie entstehen als Verbrennungs abgeleitete, eisenreiche Partikel, die oft mit anderen Übergangsmetallpartikeln verbunden, die kondensieren und / oder oxidieren bei der Luft-Release. Diese Magnetit Schadstoffpartikel, die <~ 200 nm im Durchmesser kann das Gehirn direkt über den Riechkolben gelangen. Ihre Anwesenheit nachweist, dass extern beschafften eisenhaltigen Nanopartikeln, anstatt ihre löslichen Verbindungen können direkt in das Gehirn transportiert werden, wo sie Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellen können.
Gehirn Magnetit Magnetit - Partikel Verschmutzung Alzheimer-Erkrankung Verbrennungs abgeleitetes Nanopartikel Schwebstaubs
Original
Magnetite pollution nanoparticles in the human brain
Barbara A. Mahera,1, Imad A. M. Ahmedb, Vassil Karloukovskia, Donald A. MacLarenc, Penelope G. Fouldsd, David Allsopd, David M. A. Manne, Ricardo Torres-Jardónf, and Lilian Calderon-Garciduenasg,h
Edited by Yinon Rudich, Weizmann Institute of Science, Rehovot, Israel, and accepted by Editorial Board Member A. R. Ravishankara July 25, 2016 (received for review April 13, 2016)
Abstract
Significance
We identify the abundant presence in the human brain of magnetite nanoparticles that match precisely the high-temperature magnetite nanospheres, formed by combustion and/or friction-derived heating, which are prolific in urban, airborne particulate matter (PM). Because many of the airborne magnetite pollution particles are <200 nm in diameter, they can enter the brain directly through the olfactory nerve and by crossing the damaged olfactory unit. This discovery is important because nanoscale magnetite can respond to external magnetic fields, and is toxic to the brain, being implicated in production of damaging reactive oxygen species (ROS). Because enhanced ROS production is causally linked to neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s disease, exposure to such airborne PM-derived magnetite nanoparticles might need to be examined as a possible hazard to human health.
Abstract
Biologically formed nanoparticles of the strongly magnetic mineral, magnetite, were first detected in the human brain over 20 y ago [Kirschvink JL, Kobayashi-Kirschvink A, Woodford BJ (1992) Proc Natl Acad Sci USA 89(16):7683–7687]. Magnetite can have potentially large impacts on the brain due to its unique combination of redox activity, surface charge, and strongly magnetic behavior. We used magnetic analyses and electron microscopy to identify the abundant presence in the brain of magnetite nanoparticles that are consistent with high-temperature formation, suggesting, therefore, an external, not internal, source. Comprising a separate nanoparticle population from the euhedral particles ascribed to endogenous sources, these brain magnetites are often found with other transition metal nanoparticles, and they display rounded crystal morphologies and fused surface textures, reflecting crystallization upon cooling from an initially heated, iron-bearing source material. Such high-temperature magnetite nanospheres are ubiquitous and abundant in airborne particulate matter pollution. They arise as combustion-derived, iron-rich particles, often associated with other transition metal particles, which condense and/or oxidize upon airborne release. Those magnetite pollutant particles which are <∼200 nm in diameter can enter the brain directly via the olfactory bulb. Their presence proves that externally sourced iron-bearing nanoparticles, rather than their soluble compounds, can be transported directly into the brain, where they may pose hazard to human health.
brain Magnetite magnetite pollution particles Alzheimer's disease combustion-derived nanoparticles airborne particulate matter
http://www.pnas.org/content/early/2016/08/31/16059411138. September 2016
Magnete in Luftschadstoffen erreichen über die Nase das Gehirn
Lancaster – In Verbrennungsmotoren, aber auch beim Bremsen entstehen magnetische Nanopartikel, die vermutlich über die Nase das Gehirn erreichen, wo sie britische Forscher laut einer Studie in den Proceedings of the National Academy of Sciences (2015; doi: 10.1073/pnas.1605941113) jetzt nachgewiesen haben.
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http://www.aerzteblatt.de/nachrichten/70396