Partikülldeki Zararlı Maddelerin Oranı Sanılandan Çok Daha Yüksek

Partikül Maddelerdeki Zararlı Maddelerin Oranı Sanılandan Çok Daha Yüksek

Yıllar boyunca kirli hava soluyan insanlar, çok sayıda hastalığa yakalanma riskiyle karşı karşıya. Bunun, partikül maddelerdeki yüksek reaktif bileşenlerin vücuttaki biyolojik süreçleri etkilemesinden kaynaklandığı düşünülüyor. Ancak İsviçre’deki Basel Üniversitesi’nden araştırmacılar, tam da bu bileşenlerin saatler içinde kaybolduğunu ve önceki ölçümlerde bu maddelerin miktarının tamamen hafife alındığını ortaya koydu. Bulgular, 31 Mart 2025 tarihinde Science Advances dergisinde yayımlandı.

Kronik solunum problemlerinden kardiyovasküler hastalıklara, diyabetten demansa kadar, partikül madde hava kirliliğinin yol açtığı sağlık zararları geniş kapsamlı ve ciddi. Dünya Sağlık Örgütü (WHO), artan partikül madde maruziyetinin her yıl 6 milyondan fazla ölüme neden olduğunu tahmin ediyor. Hem insan kaynaklı hem de doğal çok çeşitli kaynaklardan gelen bu havadaki minik parçacıkların kimyasal bileşimi oldukça karmaşık. Hangi parçacıkların hangi tepkimeleri ve uzun vadeli hastalıkları tetiklediği, yoğun araştırmaların konusu.

Oksijen Radikallerine Odaklanma

Bu araştırmalar, uzmanların oksijen radikalleri veya reaktif oksijen türleri olarak bildiği özellikle reaktif bileşenlere odaklanıyor. Bu bileşikler, solunum yolundaki hücrelerin içinde ve yüzeyinde biyomolekülleri okside ederek hasar verebilir ve bu da tüm vücudu etkileyen iltihap tepkilerini tetikleyebilir.

Daha önce uzmanlar, partikül maddeleri filtreler üzerinde topluyor ve parçacıkları günler veya haftalar sonra analiz ediyordu. Atmosfer bilimci Profesör Markus Kalberer, “Bu reaktif oksijen türleri diğer moleküllerle çok hızlı tepki verdiği için gecikmeden ölçülmeli,” diyerek, kendisinin ve ekibinin yakın zamanda yayımladığı çalışmanın ardındaki fikri açıklıyor.

Gerçek Zamanlı Yeni Ölçüm Yöntemi

Çevre Bilimleri Bölümü’nden ekip, partikül maddeleri saniyeler içinde ölçen yeni bir yöntem geliştirdi. Bu yöntem, parçacıkları doğrudan havadan bir sıvıya topluyor; burada çeşitli kimyasallarla temas ediyorlar. Bu çözelti içinde oksijen radikalleri tepki vererek ölçülebilir floresan sinyalleri üretiyor.

Yeni yöntemle yapılan ölçümler, oksijen radikallerinin %60 ila %99’unun dakikalar veya saatler içinde kaybolduğunu ortaya koydu. Daha önceki filtre biriktirme temelli partikül madde analizleri bu nedenle çarpık bir görüntü sunuyordu. Kalberer, “Ancak, gecikmeli analizdeki ölçüm hatası sabit olmadığı için, önceki filtre bazlı analizlerden geriye dönük tahmin yapmak mümkün değil,” diyor ve ekliyor: “Partikül maddelerdeki zararlı maddelerin gerçek oranı, daha önce varsayıldığından önemli ölçüde yüksek.”

Atmosfer araştırmacısına göre, yeni yöntemin temel zorluğu, yalnızca laboratuvarda değil, aynı zamanda çok çeşitli konumlarda saha ölçümleri sırasında kimyasal analizleri özerk ve sürekli olarak, sabit koşullar altında gerçekleştiren bir ölçüm cihazı geliştirmekti.

Farklı ve Daha Güçlü İltihap Tepkileri

Ayrıca, akciğer epitel hücreleriyle yapılan laboratuvar analizleri, özellikle kısa ömürlü, yüksek reaktif partikül madde bileşenlerinin, önceki gecikmeli ölçümlerde analiz edilen parçacıklardan farklı bir etkiye sahip olduğunu kanıtladı. Kısa ömürlü reaktif bileşenler, farklı ve daha güçlü iltihap tepkileri tetikledi.

Bir sonraki adımda, ölçüm cihazı daha da geliştirilerek partikül maddelerin bileşimi ve etkilerine dair daha derin içgörüler elde edilecek. Kalberer, “Eğer yüksek reaktif, zararlı bileşenlerin oranını daha doğru ve güvenilir bir şekilde ölçebilirsek, daha iyi koruyucu önlemler almak da mümkün olacak,” diye açıklıyor.

Bilimsel Referans

Steven J. Campbell, Battist Utinger, Alexandre Barth, Zaira Leni, Zhi-Hui Zhang, Julian Resch, Kangwei Li, Sarah S. Steimer, Catherine Banach, Benjamin Gfeller, Francis P. H. Wragg, Joe Westwood, Kate Wolfer, Nicolas Bukowiecki, Mika Ihalainen, Pasi Yli-Pirilä, Markus Somero, Miika Kortelainen, Juho Louhisalmi, Martin Sklorz, Hendryk Czech, Sebastiano di Bucchianico, Thorsten Streibel, Mathilde N. Delaval, Christopher Ruger, Nathalie Baumlin, Matthias Salathe, Zheng Fang, Michal Pardo, Sara D’Aronco, Chiara Giorio, Zongbo Shi, Roy M. Harrison, David C. Green, Frank J. Kelly, Yinon Rudich, Suzanne E. Paulson, Olli Sippula, Ralf Zimmermann, Marianne Geiser, Markus Kalberer. Short-lived reactive components substantially contribute to particulate matter oxidative potential. Science Advances, 2025; 11 (12) DOI: 10.1126/sciadv.adp8100