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8つの研究分野を設定し、環境問題の解決に貢献する研究を実施しています。 おすすめ動画 外部連携 受託業務 委託業務 共同研究 地環研等との共同研究 全国環境研究所交流シンポジウム 全国環境研究所交流シンポジウム予稿集はこちら 環境研究機関連絡会 知的所有権（特許等） 研究シーズ集 研究試料の有償分譲 環境標準物質 微生物系統保存施設 実験水生生物分譲 国際連携・国際活動 国際アドバイザリーボード（IAB）助言会合 国際的有識者による研究所の活動評価・助言 日韓中3カ国環境研究機関長会合（TPM） 国連気候変動枠組条約締約国会議UNFCCC-COPへの参画 気候変動に関する政府間パネルIPCCへの協力 アジアフラックス（AsiaFlux） NIES国際フォーラム 連携大学院 社会との対話・協働 寄附金 × 外部機関との連携 民間企業や地方公共団体との連携により、研究開発成果の社会実装を推進しています。 おすすめ動画 広報活動 研究所紹介パンフレット/動画 報道発表 最新の報道発表 年度別一覧 イベント情報 開催予定のイベント イベント別一覧 年度別一覧 見学について 交通アクセス 国立環境研究所一般公開 国立環境研究所公開シンポジウム 刊行物一覧 国立環境研究所ニュース 研究情報誌「環境儀」 国立環境研究所年報 NIES Annual Report 国立環境研究所研究計画 国立環境研究所研究報告 国立環境研究所研究プロジェクト報告（旧特別研究報告） 国立環境研究所業務報告 環境報告書 国立環境研究所 公開シンポジウム要旨集 全国環境研究所交流シンポジウム予稿集 災害環境研究関連 地球環境研究センターニュース CGERリポート オンラインマガジン環環 HarmoNIES NIESレターふくしま その他刊行物 Webマガジン「国環研View」 環境問題をわかりやすく 熱中症予防情報 研究最前線 ふしぎを追って－研究室の扉を開く－ いま、地球がたいへん！ ココが知りたい地球温暖化 CGER eco倶楽部 環環kannkann 放射性物質を含む廃棄物に関するＱ＆Ａ ～入門編～ リスクと健康のひろば 環境展望台 環境展望台「環境技術解説」 環境展望台「探究ノート」 国立環境研究所動画チャンネル HarmoNIES 小・中・高校生の方へ いま、地球がたいへん！ CGER 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　最近，50nmより小さい超微小粒子（ナノ粒子）が大気中に浮遊していることが判明しました。このナノ粒子の環境中の分布を解析すると，健康影響の少ないように改良あるいは開発してきたディーゼルエンジンから発生していることが分かりました。こうしたナノ粒子は，呼吸の時に肺の細胞の隙間やガス交換にまぎれて体内に入り易く，健康影響を引き起こす可能性が高いことから，迅速な健康影響の解明が求められています。ここでは，ナノ粒子の概念とナノ粒子を多く含むディーゼル排気粒子の心臓への影響について説明します。 ナノ粒子とは 　それではナノ粒子とはどの位の大きさなのでしょうか？50nmよりも小さい超微小粒子と書きましたが，１nm（１ナノメートル）は10億分の１メートルと決まっていますので，50nmの大きさの物でもあまりにも小さくて，光学顕微鏡では見ることができず，電子顕微鏡やＸ線を使用した装置で見るしかありません。生物学的には小型のウイルスの大きさになります。しかし，大きさの実感をつかむことは難しいと考えられます。そこで，図１に地球の大きさ（直径）を１mと仮定して１nmの粒子の大きさを模式的に描いてみました。地球の赤道周りの直径は約12,750kmですので，その10億分の１は12.75mmとなり，小さめのビー玉にほぼ近い大きさになります。そこで，我々の体で相対的に考えますと，外界の刺激から体内の環境を守る皮膚の細胞と細胞の隙間は約51cmと計算され（実際には40nm），直径約７ミクロン（１ミクロンは1000分の１ミリ）の赤血球は直径89.25mの巨大な円盤となります。したがって，20～30nmの粒子は，25.5～38.3cmの大きさに相当するので，約51cmと計算される皮膚の細胞の隙間に入りこむことができ，美容の世界でその大きさの粒子の応用が考えられています。また，工業の世界では，ナノサイズの材料を使用した様々な分野への応用が研究されており，ナノテクノロジーと言われるようになりました。 図１　１ナノメートル粒子の大きさ（地球の大きさと比較してみよう）（拡大表示） 　2004年に開かれた欧州ナノセイフティー会議では，ナノテクノロジーの発達に伴うナノ粒子の健康影響を考慮して，従来ウルトラファイン粒子（ 超微粒子） と言っていた100nm以下の大きさの粒子をナノ粒子と定義しました。しかし，国立環境研究所と日本の自動車工業会では，大気環境中の浮遊粒子の大きさやエンジン排気粒子の大きさを考慮して50nm以下の粒子をナノ粒子と呼ぶことにしました。 ディーゼル由来のナノ粒子の健康影響 それでは，なぜ，ナノ粒子の健康影響が心配されているのでしょうか？ナノ粒子の健康影響を述べることは，ナノ粒子の大きさ，形，固体か液体かなどの粒子の性状が異なるため，大変難しいと言えます。そこで，ここでは，現実的に大気環境中で観測されるディーゼルエンジン由来のナノ粒子の健康影響について考えてみます。 これまでのディーゼル排気粒子（DEP）は，100～400nmにその直径のピークを持ち釣鐘状の粒径分布を持つ表面が凸凹した球形の粒子が多く，その粒子の主体は炭素でした。このため，ディーゼルエンジン車の排気管から黒いススが出るのが見えました。当然，排気ガス中には，燃焼しないエンジンオイルや燃料，燃焼でできたガスや多数の化学物質が含まれ，粒子の表面に付着するものも多かったのです。しかし，ディーゼル由来のナノ粒子は，重さは極めて軽いのですが，ディーゼル排気の１cm3（１立方センチメートル）の中にナノ粒子を10万個から100万個ほど含みます。したがって，排気管からススは見えず，油煙のようなものが見えるようになりました。 図２は，粒子の大きさと呼吸器内での捕捉の仕方を模式的に示しています。この図では，花粉のような大きな粒子は粘膜に衝突して鼻やノドに付着しますが，小さな粒子ほど沈降作用によって，小さな気管内に入り込み，ナノ粒子の様に小さい粒子はガス拡散作用によって，肺胞まで到達することを示しています。したがって，これまでのDEPが気管支や細気管支レベルでほとんど捕捉されるのに比較して，ナノ粒子は細気管支を通り抜け，最終的には肺の最深部の肺胞まで達すると考えられています。肺胞では酸素と二酸化炭素のガス交換をしておりますので，ナノ粒子はガス交換にまぎれこんだり，呼吸運動によって肺胞壁の隙間を通過して血管に入り，心臓・血管系（循環器）を介して全身に廻ることが推測されます。特に，心臓は，肺を循環した血液を左心房に受け入れ，左心室から血液を全身に送り出しますので，肺に入った微粒子が高濃度で一番最初に入り込む臓器が心臓なのです。したがって，一番影響を受け易い臓器と言えます。 図２　吸入されたナノ粒子の胚内での沈着と動き（拡大表示） 　国立環境研究所では，ナノ粒子の多いディーゼル排気やナノテクノロジー由来のナノ粒子の健康影響の解明のため，2005年に５階建てのナノ粒子健康影響実験棟を建設し，ナノ粒子の健康影響の研究を行なっています。特に，ナノ粒子の多いディーゼル排気を動物に暴露する装置は世界最大級と言われ，一度に288匹のラット（マウスでは480匹）を暴露することができます。 まとめ 　本稿では，ナノ粒子と健康影響の観点から，現実に大気汚染として観測されるディーゼル排気由来のナノ粒子と心臓の関係について説明しました。そこで，ナノ粒子を多く含むディーゼル排気粒子が，心臓や循環器に影響することが示唆されました。しかし，その詳しいメカニズムや神経系に対する影響を明らかにするためには，今後，詳細な研究が必要と考えられます。 （すずき　あきら，環境リスク研究センター 環境ナノ生体影響研究室） 執筆者プロフィール 　研究所に勤めて30年経ったが一瞬のように感じている。二酸化窒素の大気基準値策定，アフリカ問題，そしてディーゼル排気の健康影響と，多くの方々に支えられながら，日々，挑戦の連続であった。ここで，多くの方に感謝申し上げたい。 目次 環境研究への期待を受けて【巻頭言】 ディーゼルナノ粒子曝露実験のための吸入装置の検討【シリーズ重点研究プログラム： 「環境リスク研究プログラム」 から】 ライダーネットワークによる黄砂観測 −モンゴル編−【研究ノート】 南極レポート（第６回：「越冬交代」）（2008年度 27巻1号）【海外調査研究日誌】 「第23回全国環境研究所交流シンポジウム」報告 「第27回地方環境研究所と国立環境研究所との協力に関する検討会」 報告 平成20年度の地方公共団体環境研究機関等と国立環境研究所との共同研究課題について 独立行政法人国立環境研究所公開シンポジウム2008 『温暖化に立ち向かう−低炭素・循環型社会をめざして−』 木に名札をつけました 新刊紹介 表彰 人事異動 新着情報メール配信サービス開始のお知らせ 編集後記 国立環境研究所ニュース27巻1号 国環研について 研究所概要 組織紹介 研究者紹介 研究所基本文書 研究所マップ 所外実験施設 調達・契約 採用案内 研究所の環境配慮 政策貢献 環境情報メディア「環境展望台」 情報公開 個人情報保護 情報セキュリティ対策 遺伝資源へのアクセスと利益配分(ABS)への対応 研究倫理 研究紹介 研究分野 戦略的研究プログラム 国の計画に基づき中長期計画期間を超えて実施する事業 研究成果 データベース／ツール 研究プロジェクト等のページ 研究計画・研究評価 外部連携 受託業務 委託業務 共同研究 地環研等との共同研究 全国環境研究所交流シンポジウム 環境研究機関連絡会 知的所有権（特許等） 研究シーズ集 国環研ベンチャー 研究試料の有償分譲 国際連携・国際活動 連携大学院 社会との対話・協働 寄附金 広報活動 研究所紹介パンフレット/動画 報道発表 イベント情報 見学について 国立環境研究所一般公開 国立環境研究所公開シンポジウム 刊行物一覧 Webマガジン「国環研View」 環境問題をわかりやすく 小・中・高校生の方へ メールマガジン SNS一覧 このホームページについて ソーシャルメディアポリシー プライバシーポリシー 関連リンク © 2022 National Institute for Environmental Studies -->