生活化系列O之六：納米銀究竟有沒有毒？

2018-11-28

2012 年 Toxicological Sciences 學術期刊發布了對於納米銀在不同濃度跟不同粒徑等不同條件下對於動物細胞影響的研究。實驗的方法，是把納米銀與細胞直接接觸，並觀察其影響。發現納米銀的粒徑在 10-25nm，濃度在 10μg/mg 的情況下，會對精原干細包產生干擾，干擾的結果是讓他的增殖量降低。這邊講到兩個關鍵，一是方法，一個是濃度。這樣問題就出來了。首先，你要讓細胞直接與納米銀接觸，在這樣的情況下，還要濃度 10μg/mg，才會對細胞造成影響。要知道納米銀與細胞直接接觸，在多數情況下幾乎是不可能的事嗎？由台灣勞工衛生安全研究所於 2009 年所做的研究得知，其實，納米銀就算在很高濃度 (300μg/ml) 的情況下，在一般接觸下，要進入人體也是非常不易，就算進入人體，也最多停留在角質層，最後被皮膚代謝。

另外講到濃度，實驗會對細胞干擾的濃度，是 10μg/mg，這樣講可能大家很難理解是什麼濃度，但稍加換算，用大家都聽得懂的話來表達，這個濃度其實就是 1%。好，你知道納米銀應用在殺菌上的有效濃度 (MBC) 是多少嗎？是 12.5ppm，也就是百萬分之十二點五，所以這個實驗是以有效濃度的 800 倍來做的，基本上，納米銀產品根本不可能達到 1% 這種濃度，市售純納米銀的原料，濃度也不過就是 2,000ppm。所以結論出來了，納米銀在正常使用情況下，是不可能對人體產生什麼影響的。

當然，我們都知道把一種東西用 800 倍的濃度，直接與你的細胞接觸，來測試他的毒性，得出來的結果，一定是「萬物皆有毒」。在讀完整篇文章後，你就會發現，其實這個研究並不是在研究納米銀對人體有沒有害，他只是發現，當納米銀與精原幹細胞 (一種可以產生精子的細胞) 接觸後，會讓他所增殖的精子量減少，於是去研究為什麼會這樣，而在研究的過程中發現，原來他的機轉是源於膠質細胞源性神經營養因子脢作用被干擾，然後再更進一步去探討不同濃度跟粒徑大小的納米銀所造成的影響。這樣的一篇學術報告，被斷章取義成奈米銀對人體有毒，媒體還加油添醋的說什麼研究人員憂心忡忡，又把精原幹細胞的干擾誇大到肺細胞、神經細胞和皮膚細胞去，那真的是扯太遠了。

再說說納米銀的「形狀」也決定了毒性與否，這點你可能也不知道吧？美國加州大學洛杉磯分校的科學家研究不同形狀的銀納米材料對彩虹鱒細胞及斑馬魚胚胎的影響，結果發現碟狀納米銀比其他形狀如球狀或線狀的納米銀毒性更高。幸好銀納米碟 (nanoplate) 只有在直接接觸細胞時，毒性才會顯現。令研究人員意外的是，相較於參與測試的其他形狀銀納米材料，納米碟反而釋放出較少的銀離子進入培養基中，而目前學界認為這些銀離子就是銀納米材料的毒性來源。該團隊以高解析穿透式電子顯微術 (HRTEM) 仔細檢查銀納米微粒的表面，發現表面缺陷會增加微粒的反應活性，而在粒子表面鍍上半胱胺酸（cysteine）遮蓋缺陷則能降低毒性。不過，由於上述結果是在孵育介質（incubation media）中得到的，其缺乏蛋白質的環境可能有助於納米碟與細胞表面的接觸。該團隊指出，這項研究顯示納米微粒的形狀對於其是否具有毒性有重大的影響，這個發現可望用來協助提升納米科技應用的安全性，同時他們正計劃研究銀納米碟一旦被吸入哺乳動物的肺部是否會造成危害。

銀單質的遊離狀態 (就是金屬銀) 是無毒的，有銀離子存在的液態物體，可溶於水的如硝酸銀，這樣的銀離子能與血紅蛋白反應，是有毒的。但有銀離子存在的固態物，不溶於水的，如氯化銀是無法與血紅蛋白結合，這種情況下銀離子又是無毒的。而銀離子的毒害作用主要靠是由於銀離子具有很強的氧化性，所以進入人體內的銀離子還會引起內臟器官水腫等癥狀，嚴重時致人死亡。人體由於沒有有效的排銀機制，所以一旦攝入銀離子便主要在骨骼和肝臟積累，且銀離子中毒沒有有效的解毒劑。或許從「使用劑量」上來看，納米銀產品並不會立即對人體產生危害，但以硝酸銀為代表的藥劑類銀離子抗菌劑，在歐美、日本等已開發國家，不允許使用於皮膚粘膜及環境殺菌消毒。

所以要不要使用納米銀的相關產品？根據以上的參考資料，我建議大家還是保守為上。

Ref.:

1). Toxicological Sciences, 116(2): 577-589.| DOI: 10.1093/toxsci/kfq148.

2). ACS Nano, 2012, 6: 3745–3759. | DOI: 10.1021/nn204671v.

註：

目前納米銀纖維已採用第四代工藝，納米銀離子真空高能束流電鍍技術，採用納米技術把傳統銀微粒從 40nm 變成 0.1nm，減少氣體中的活性分子和蒸發源材料間的化學反應 (如氧化等)，從而加強緻密度、純度、沉積速率與附著力，該技術是目前世界最先進的銀纖維處理技術，也是防輻射效果最為理想的面料。

納米銀具有高導電率，具有電磁遮罩功能，能快速並有效地將電能傳導出去，免去電磁波對身體的侵害。另外，織造過程採用高科技物理濺鍍技術，能將銀和纖維緊密聚合成不剝離的單一個體，功能是永久性的，經實際 250 次的洗濯測試，其功能仍然絲毫沒降低。換言之，納米銀纖維不易剝離，即使剝離也是微量，不太容易積累在人體器官中，危害並不大。

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