С самой высокой точкой плавления любого металла удивительно высокая плотность и твердость вольфрама делают его дорогим компонентом в диапазоне промышленного, военного и медицинского применения. Используемый в режущих инструментах, боеприпасах, медицинских устройствах и даже некоторых лекарствах, вольфрам стал частью наших повседневных жизней.
В то время как многие контролирующие органы установили пределы для воздействия переносимой по воздуху вольфрамовой пыли – прежде всего, чтобы защитить рабочих, которые добывают и обрабатывают металл – есть очень немного официально переданных под мандат ограничений на водорастворимые вольфрамовые комплексы, которым более широкое поперечное сечение сообщества подвергаются риску воздействия.Проблема пришла к выдающемуся положению в начале 2000-х, когда ученые исследовали возможную связь между группой случаев лейкемии у детей в Фэллоне, Невада, и высоким уровнем вольфрама в грунтовой воде, из которой город привлек свою поставку.
Случай побудил американские Центры по контролю и профилактике заболеваний назначать вольфрам на исследования канцерогенеза и токсикологию.Смешанные результаты предыдущих исследований токсичностиДо настоящего времени исследование токсичности вольфрама и возможной роли канцерогенного вещества привело к смешанным результатам. Некоторые исследования показали, что другие сообщества, подвергнутые вольфрамовым уровням, сопоставимым с теми в Фэллоне, не были затронуты более-высокой-,-чем-нормальный заболеваемостью раком – открытие, которое, казалось, реабилитировало вольфрам.
Но последующее исследование показало, что в предметах, выставленных и вольфраму и кобальту, вольфрам, кажется, увеличивает токсичность другого вещества. Эти результаты указали на потребность лучше понять, как вольфрам накапливается в теле и в том, какая форма, и до какой степени тело способно к устранению вольфрама после воздействия.Исследование команды Макгилла вольфрамового воздействия в мышах, изданных в Коммуникационной Химии, использовало сильные методы спектроскопии рентгена, чтобы найти ответы на эти вопросы.
Результаты ставят много вопросов.В то время как вольфрам, как ранее показывали, накопился в кости, исследователи Макгилла нашли, что элемент не накопился однородно через кости; скорее это было сконцентрировано в определенных горячих точках.«Мы нашли, что вольфрам, который, как когда-то думают, был нетоксичен и инертным, действительно на самом деле накапливается разнородно в кости», сказал Кэссиди VanderSchee, ведущий автор исследования и докторант в Отделе Химии в Макгилле. «Не только, что, мы нашли, что это накопилось в химически другой форме к этому, в котором этим управляли, который подтвердил, что вольфрам химически активен в теле».
Накопление в костных тканяхИсследование показало, что у мышей выставил высокому уровню вольфрама через питьевую воду, элемент, накопленный в определенных регионах – костном мозге и пористый (или ‘решетчатый’) костная ткань – в известной степени в 10 раз больше, чем второстепенные уровни. Смещение вольфрама в решетчатой кости предполагает, что элемент включен во время роста кости и реконструкции, указав, что молодые, растущие люди особенно восприимчивы.Исследователи также нашли, что вольфрам был сохранен в трудном внешнем слое кости – коре – даже после того, как мышам дали воду без вольфрамов сроком на восемь недель после первоначального воздействия.
С телом, неспособным к ясному вольфраму от этой ткани, кость эффективно становится источником хронического воздействия.Из еще большего беспокойства было открытие, что вольфрам изменял форму в теле. Результаты показали, что элемент накапливался в форме, напоминающей phosphotungstate, известном химическом катализаторе со значительным потенциалом, чтобы вмешаться в биологические процессы, которые происходят в костном мозге и решетчатой кости – формирование иммуноцита и рост кости среди них.
«Мы полагаем, что многие биологические эффекты вольфрама, который мы исследовали, будут прослежены до изменений в кости», говорит Корен Манн, адъюнкт-профессор онкологии в Макгилле и соавторе исследования. «Это включает эффекты на иммунную систему, стволовые клетки и рак».«В то время как исследование продолжается в угрозу для здоровья, представляемую воздействием на человеческий организм вольфрама, наше исследование обеспечивает важное понимание того, как элемент накапливается в теле – результаты, которые крайне важны для развития эффективных методов лечения для удаления его», говорят преподаватель химии Макгилла и ведущий автор Скотт Бохл.