Наночастицы кадмия, хрома, меди, никеля и цинка

Коллоидное золото.

Лабораторные исследования по токсичности наноматериалов.

Исследования по токсичности наноматериалов и их влиянию на живую природу влияния в первую очередь проводились в лаборатория, так называемые исследования «In Vitro», что в переводе с латинского означает – в пробирке, в искусственных условиях.

Одни из первых наночастиц с уникальными свойствами, известные ученым с давних пор являются металлические наночастицы и образуемые ими нанокластеры. Среди всех металлических наноматериалов следует выделить наночастицы золота и серебра.

Коллоидное золото известно еще с древности и использовалось в лечебных целях. С XX века золото стало применяться в изучении оптических и фрактальных свойств, механизмов агрегации и стабилизации коллоидов, биологии и медицине, физике и аналитической химии.

Учеными было доказано, что типы и способы модификации поверхности наночастиц золота оказывают воздействие на развитие токсического эффекта, а также на функциональную активность макрофагов. Изучение токсичности наночастиц золота на эмбрионах показало, что эмбриотоксические свойства сильнее проявляются у наночастиц размером 0,8 нм, чем 1,5 нм. В тоже время тератогенный эффект характерен вне зависимости от их размера.

Наночастицы серебра размером 5-50 нм обладают сильной антибактериальной и цитотоксической активностью по отношению к гепатоцитам крыс. Механизм развития токсичности связан с окислительным стрессом, нарушением функций митохондрий и увеличением проницаемости мембраны. Однако, ингаляционное воздействие наночастицами серебра на крыс в концентрации 1,73·104 – 1,23·106 частиц/см3 в течение двадцати восьми дней не выявило значимых изменения в массе тела и больших отклонений от контрольной группы биохимических показателей периферической крови. Это соответствует требованиям американской конференции, установившей предельно допустимую концентрацию наночастиц серебра в воздухе – 2,16·106 частиц/см3. Токсичность наночастиц серебра зависит от используемых клеточных линий и включения наночастиц в дендримеры.

Исследования токсичности наночастиц кадмия, хрома, меди, никеля и цинка на водной культуре дафний показали, что медь и цинк проявляют похожую токсичность, которая усиливается при низком значениях pH (кислотно-щелочной среды). При этом добавление ЭДТА в среду снижало токсическое воздействие обоих меди и цинка, тогда как тиосульфат натрия снижал только токсическое воздействие меди. Проявление токсических свойств других металлов так же зависело от кислотно-щелочной среды.

Наночастицы меди:

Наночастицы титана.

Наиболее широко используемым в настоящее время, как в чистом виде, так и в составе наноматериалов оксид титана. Токсикологические исследования тонких (250 нм) и ультратонких (20 нм) TiO2 при ингаляционном введении крысам показали, что частицы размером 20 нм способны накапливаться в лимфоидных тканях, обладают повреждающим действием по отношению к ДНК лимфоцитов и клеток мозга. Основным механизмом токсического действия наночастиц оксида титана является индукция активных форм кислорода, причем реактивность зависит не только от размеров наночастиц, но и от того какой структурой представлен TiO2.

Наночастицы титана: