Взаимодействие наноматериалов с живыми клетками может быть непредсказуемым - BioinforMatix.ru - портал по биоинформатике, имейджингу и биософту

Взаимодействие наноматериалов   с  живыми клетками может быть непредсказуемым

Печать E-mail
Автор Membrana.ru   
29.10.2008 г.
В сфере стремительно развивающихся нанотехнологий маленькая неприятность: оказалось, что многообещающие наночастицы убивают водяных блох. И повреждают мозги рыб. В очередной раз подтвердилось, что взаимодействие наноматериалов  с  живыми клетками может быть непредсказуемым и опасным. Скрытая угроза?
 
Это уже не первое предупреждение учёных об исходящей от нанотехнологий угрозе здоровью людей.

Ранее сообщалось, что крошечные частички углерода диаметром 35 нанометров могут попасть в мозг человека через дыхательные пути и оказать на организм неизвестное, но, вероятнее всего, разрушительное воздействие.

Примечательно, что оба сигнала касаются частиц углерода и исходят от американских исследователей  с  фамилией Обердёрстер.

Первая тревожная новость поступила от Гюнтера Обердёрстера (Gunter Oberdorster) из университета Рочестера, теперь же нас информирует биолог Ева Обердёрстер (Eva Oberdorster) из Южного методистского университета в Далласе

Нанотехнологического убийцу дафний зовут бакминстерфуллерин (buckminsterfullerene). Точнее, это имя американского архитектора (R. Buckminister Fuller), в честь которого его и назвали. Просто полая сферическая структура молекулы напоминает о геодезических куполах этого эксцентричного творца.

Позднее — краткости для — название частиц укоротили до "Бакиболлс" (Buckyballs).

Речь идёт о C60 — одной из трёх основных форм чистого углерода (графит и алмаз — другие две). Она является самой симметричной большой молекулой из известных человеку. Как и следует из её обозначения, молекула состоит из 60 атомов углерода, устроившихся во взаимосвязанных 20 шестиугольниках и 12 пятиугольниках. Ещё её называют "обрезанным двадцатигранником". А по форме структура смахивает на футбольный мяч. Данный наноматериал был обнаружен учёными в 1985 году среди побочных продуктов выпаренного лазером графита.

Между прочим, троица первооткрывателей в 1996 году получила Нобелевскую премию по химии. Понятно, что Нобелевку за что попало не дают. "Бакиболлс" оценили, как толчок к развитию новой химии, обещающей в будущем создание трёхмерных полимеров, новых катализаторов, материалов  с  невиданными электрическими и оптическими свойствами, сенсоров и так далее.

И вот теперь на арену выходит Ева Обердёрстер: "У нанотехнологий есть много положительных сторон, но мы должны обращать внимание и на токсичность", — объяснила она и вместе  с  коллегами принялась изучать "потенциальные экологические эффекты" мячеподобных молекул, которые в настоящее время производятся уже в больших количествах.

Чтобы определить токсичность молекул, Обердёрстер для начала испытала "Бакиболлс" на водяных блохах — добавила "нано" в 10-литровые резервуары  с  этими маленькими ракообразными.

По прошествии 48 часов биологи заглянули к дафниям и увидели в аквариуме повышающуюся смертность. Они быстро вычислили, что при концентрации молекул 800 частей на миллиард умрут 50% водяных блох. Выявленный эффект делает наноматериал "умеренным ядом": он немного более ядовит, чем никель, но всё же не так опасен, как химикалии типа бензапирена, который содержится в сигаретном дыме и автомобильных выхлопах. 

Следующий опыт Обердёрстер проводила  с  участием окуней. "Бакиболлс" загрузили в аквариум в концентрации 0,5 частей на миллион. По истечении тех же двух суток ни одна из рыб не умерла и не продемонстрировала изменений в поведении. И всё бы ничего, да только у познакомившихся  с  нанотехнологиями окуней обнаружилось серьёзное повреждение мембран мозговых клеток. Ущерб был выше в 17 раз по сравнению  с  рыбами, плавающими в обычной воде.

Также выяснилось, что подвергнутые C60 окуни в качестве иммунного ответа на воздействие наночастиц включили кое-какие гены — пытались отбиться от инородных материалов. Таким образом, впервые был сделан осторожный вывод: последствием встречи  с  наночастицами может быть повреждение мозга.

Данный факт подтвердили и коллеги Обердёрстер, зафиксировавшие мембранное повреждение в человеческих клетках, "растущих" в лаборатории. Однако покрытие "Бакиболлс" простыми молекулами может предотвратить разрушение. В случае  с  блохами и рыбами покрытия не было.

Примерно так молекулы выглядят в команде
Примерно так молекулы выглядят в команде
 

Конечно же, не все наноматериалы обладают такими же вредными для живых существ свойствами. Их "поведение" зависит не только от размера, но и от формы — являются ли они, к примеру, сферами или длинными трубками. Есть и другие различия. Так что делать обобщений не следует

Интересно только, что покажут дальнейшие проверки и опыты. Похоже, сведения об опасности нанотехнологий только-только начали поступать.

 

Читайте также:

 

 
Последнее обновление ( 20.04.2009 г. )
 
« Пред.   След. »


Copyright 2012 Bioinformatix.ru