剎車粉塵由鐵顆粒組成，研究表明這對人體健康有害。 pdsci / Shutterstock
柴油廢氣產生的空氣污染對我們健康的有害影響是眾所周知的。 它的 造成一切的責任 從呼吸問題到癡呆症，甚至某些類型的癌症。 但是大多數人沒有意識到的是，廢氣並不是造成空氣污染的唯一原因。 實際上，直到 55％的路邊交通污染 由非排放顆粒組成，其中約20％的污染來自 剎車粉。 而且，正如我們的最新研究表明，這些顆粒可能是 傷害我們的肺 作為廢氣。
車輛減速時，鐵屑組成的鐵屑由轉子之間摩擦產生的摩擦塵埃組成。 然後，該剎車灰塵被磨損掉並散播到空氣中。 並作為 最近的研究 由我和我的同事們進行的研究發現，剎車灰塵會觸發肺細胞發炎，其嚴重程度與柴油顆粒相同。
通過向 巨噬細胞 –負責清除肺部入侵細菌，廢物和碎屑的細胞–我們發現細胞的炎症活性增加了近185％。 不僅如此，我們還發現剎車灰塵阻止了免疫細胞的破壞 金黃色葡萄球菌 –引起肺炎的細菌。 再次發現制動粉塵與柴油顆粒一樣有毒。
這一發現可能意味著制動粉塵污染可能導致人們報告了大量的胸部感染和青蛙般的“城市喉嚨” 在城市生活和工作。 但是，由於我們在實驗中使用的分離的細胞與活著的人肺中發現的細胞可能具有不同的作用，因此需要進一步的研究來確認暴露於顆粒物是否會增加人的感染風險。
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有毒剎車粉塵
這項新發現引起了我們的興趣，我們的團隊想知道剎車粉塵的哪些特徵使其有毒。 交通污染顆粒可能包含數千種物質，包括碳，碳氫化合物和細菌毒素。 但是由於現代製動器的材料製成，因此它們產生的灰塵是高度金屬的，包括許多類型的金屬，例如 鐵，銅，鈦和鎂 研究表明原因 對人體細胞的壓力和傷害.
我們的團隊通過化學方式將其識別為罪魁禍首。 這樣一來，當將剎車粉塵或柴油機排氣顆粒添加到電池中時，它們將不再起作用。 隨著金屬的失活，巨噬細胞在暴露於剎車粉塵或柴油機排氣顆粒後繼續破壞細菌，並沒有增強其發炎信號。
儘管我們期望看到這種電池響應是針對高度金屬化的製動粉塵，但我們驚訝地發現，金屬也引起了柴油機廢氣的毒性。 這是因為柴油機廢氣顆粒中所含的金屬物質比剎車粉塵少得多-與我們在剎車粉塵中發現的十四種相比，只有三種。 釩 是唯一與巨噬細胞相互作用的金屬，也存在於剎車粉塵和柴油機排氣顆粒中。 我們想知道它是否引起這些炎症作用。
釩是在製動器粉塵和柴油機廢氣中發現的唯一金屬。 Tonello攝影/ Shutterstock
我們的研究表明，非廢氣顆粒與廢氣排放一樣可能危害我們的健康。 剎車粉塵是空氣污染的主要成分，造成了 20％的交通相關粒子。 由於引入的政策和技術僅專注於減少廢氣排放，預計這一數字只會增加。 雖然減少廢氣排放是公共衛生的重要目標，但我們的研究結果表明，我們也需要減少非廢氣污染物（如剎車粉塵）的方法。
但是，許多車輛，包括電動車輛，在離合器，發動機和製動器中都包含金屬部件。 設計抗摩擦和磨損的技術對於減少這些有害污染物可能很重要。
多騎自行車或步行，抓公交車或共享汽車可能會減少我們生活和工作區域的交通擁堵。 這樣做可能是減少必須隨行的車輛數量的一種方法，並且還可以減輕離合器，輪胎和製動器的壓力，並最終減輕我們肺部的污染負擔。
關於作者
MRC毒理學系博士後研究員Liza Selley 劍橋大學
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