ซิงค์ออกไซด์เป็นวัสดุในกลุ่มโลหะออกไซด์ที่มีการนำมาใช้งานในรูปแบบของวัสดุนาโน ตัวอย่างการใช้นาโนซิงค์ออกไซด์ ได้แก่ การใช้งานในกลุ่มของอิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์ตรวจจับก๊าซ ใช้สำหรับการยับยั้งเชื้อแบคทีเรียในทางทันตกรรม ใช้ในการบำบัดสิ่งแวดล้อมเนื่องจากมีสมบัติที่ดีในด้านการดูดซับแสง และสมบัติด้านการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสง นอกจากนี้ยังใช้ในผลิตภัณฑ์ที่ใช้กับคนโดยตรงคือเครื่องสำอางโดยเฉพาะอย่างยิ่งโลชั่นกันแดดที่เริ่มนิยมนำซิงค์ออกไซด์ขนาดนาโนมาใช้เป็นองค์ประกอบ เนื่องจากมีระดับความสามารถในการป้องกันรังสียูวีได้ในระดับเดียวกับอนุภาคซิงค์ออกไซด์ขนาดใหญ่กว่านาโน แต่ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดของโลชั่นกันแดดที่มีอนุภาคนาโนเป็นองค์ประกอบคือการส่งผ่านแสงได้ดีกว่า ทำให้ไม่ทิ้งร่องรอยให้เห็นเป็นสีขาวอย่างชัดเจนบนผิวเมื่อเทียบกับโลชั่นกันแดดที่ใช้อนุภาคขนาดใหญ่ จากเหตุที่ซิงค์ออกไซด์ได้รับความสนใจในการใช้ประโยชน์มากขึ้น ทำให้เกิดการผลิตในภาคอุตสาหกรรมมากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งผลที่ตามมาคือการศึกษาด้านความเป็นพิษของนาโนซิงค์ออกไซด์ ในแง่มุมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นด้านสิ่งแวดล้อมหรือด้านความเป็นพิษต่อเซลล์ของสิ่งมีชีวิต

            ตัวอย่างการศึกษาด้านความเป็นพิษของนาโนซิงค์ออกไซด์ต่อแบคทีเรียแกรมลบโดยใช้ E.coli เป็นตัวแทน ต่อแบคทีเรียแกรมบวกโดยใช้ S.aureus เป็นตัวแทน และต่อเซลล์ที่ทำหน้าที่เป็นภูมิคุ้มกันของมนุษย์ในระดับเบื้องต้น (T cell) ผลการศึกษาโดยใช้นาโนซิงค์ออกไซด์ขนาดประมาณ 13 นาโนเมตร แสดงให้เห็นว่า นาโนซิงค์ออกไซด์สามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของ E.coli ได้ที่ระดับความเข้มข้น ≥ 3.4 มิลลิโมล ในขณะที่การเจริญเติบโตของ S.aureus ถูกยับยั้งได้อย่างสมบูรณ์ที่ระดับความเข้มข้น ≥ 1 มิลลิโมล และโดยการใช้นาโนซิงค์ออกไซด์แบบเดียวกัน พบว่านาโนซิงค์ออกไซด์มีผลต่อ T cell ของมนุษย์เพียงเล็กน้อยที่ระดับความเข้มข้นเดียวกับที่เป็นพิษต่อแบคทีเรียแกรมบวกและแกรมลบ โดยรวมแล้วผลการทดลองแสดงให้เห็นถึงความเป็นพิษที่แตกต่างกันระหว่างระบบของแบคทีเรียและ T cell ของมนุษย์ (1)

            ส่วนการศึกษาถึงระดับความเป็นพิษที่แตกต่างกันระหว่าง ZnO, CuO และ TiO2 ต่อแบคทีเรียและสัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง เช่น กุ้ง หรือปู เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทั้ง 2 ชนิด อยู่ในห่วงโซ่อาหารในระบบนิเวศน์จึงใช้สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เป็นตัวแทนสำหรับการศึกษา ซึ่งผลจากการศึกษา พบว่าความเป็นพิษของโลหะออกไซด์ (ทั้งในระดับนาโนและขนาดใหญ่) ต่อแบคทีเรีย V.fisheri และต่อกุ้งจัดลำดับได้ดังต่อไปนี้ TiO2 < CuO < ZnO นอกจากนี้ผลการศึกษายังแสดงให้เห็นอีกว่า อนุภาคโลหะออกไซด์ไม่จำเป็นต้องเข้าไปในเซลล์จึงจะเป็นสาเหตุของความเป็นพิษ แต่การสัมผัสกันระหว่างเซลล์กับอนุภาคนาโนก็ทำให้เกิดความเสียหายต่อเยื่อหุ้มเซลล์ได้ (2)

            สำหรับการศึกษาถึงผลของอนุภาคนาโนต่อเซลล์ผิวหนังของคน (human skin fibroblast) พบว่า เซลล์ผิวหนังของคนมีความว่องไวต่อทั้งอนุภาคนาโนของไทเทเนียมไดออกไซด์และซิงค์ออกไซด์ โดยนาโนซิงค์ออกไซด์มีความเป็นพิษสูงกว่านาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ (3)

            จากข้อมูลแสดงในข้างต้นจะเห็นได้ว่าอนุภาคนาโนมีผลต่อเซลของสิ่งมีชีวิตทั้งขนาดเล็กและขนาดใหญ่  ดังนั้นในการเลือกใช้ผลิตภัณฑ์นาโนจึงควรพิจารณาถึงผลกระทบระยะยาวต่อสิ่งต่างๆทั้งที่ตัวผู้ใช้เองและสิ่งแวดล้อม

เอกสารอ้างอิง

1. Wang, B., Feng, W.,  Wang, M., Wang, T., Gu, Y., Zhu, M., Ouyang, H., Shi, J.,Zhang, F., Zhao, Y., Chai, Z, Wang, H. & Wang, J.; Acute toxicological impact of nano- and submicro-scaled zinc oxide powder on healthy adult mice. J. Nano. Res.  10, [2], 263-276 (2008).
2. Heinlaan, M., Ivask, A., Blinova, I., Dubourguier, H-Ch., & Kahru, A.; Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia and Thamnocephalus platyurus. Chemosphere 71, 1308-1316(2008).
3. Dechsakulthorn, F., Hayes, A., Bakand, L. J. & Winder Ch.; In vitro cytotoxicity assessment of selected nanoparticles using human skin fibroblasts. AATEX 14, 397-400 (2007).