Форма серебряных наночастиц влияет на их токсичность, токсичность серебра
 Наночастицы серебра сферической формы. (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Группа исследователей из University of California (США) озаботилась влиянием наночастиц серебра, присутствующих во многих современных косметических средствах и не задерживаемых традиционными станциями фильтрации воды, на клетки рыб. Для исследований они воспользовались клетками, выделенными из жабр радужной форели и эмбрионами полосатого данио, чтобы определить, насколько токсичными могут быть наночастицы. Подробные результаты их работы опубликованы в журнале ACS Nano.
В рамках своих экспериментов ученые изучали воздействие наночастиц различной формы (в том числе, пластин, сфер и нитей) в постепенно возрастающих концентрациях. Результаты их исследований показали, что наночастицы в форме пластин оказались более токсичными для клеток, чем другие формы, из-за наличия дефектов поверхности, повышающих реакционную способность наночастиц Серебра. Данные дефекты, причиной которых оказались дефекты упаковки кристаллической решетки, а также точечные дефекты кристаллического серебра, были выявлены при помощи просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения. Оказалось, что нанопластины при контакте запускают в клетках рыб окислительный процесс, в результате которого появляются надперекиси (пероксиды), являющиеся токсичными. Правда, чтобы запустить этот процесс, нанопластины должны находиться в непосредственном контакте с клеткой.
Также ученые выяснили, что предварительная обработка клеток молекулами антиоксиданта (N-ацетилцистеина) решает проблему, т.е. защищает клетки от воздействия нанопластин. Аналогичным образом уменьшает токсичность предварительная обработка наночастиц цистеином (он скрывает дефекты, снижая реакционную способность).
Токсичность серебра так-же обнаружилась у наночастиц в форме наносфер, но их воздействие заметно только при высоких концентрациях. Наименее токсичными для организма рыб оказались нанонити и нанопровода.
Больше всего в ходе исследований удивило ученых то, что среди протестированных форм серебряных наночастиц, нанопластины оставляли наименьшее количество ионов серебра в окружающей среде. Ранее считалось, что именно оставленные наночастицами свободные ионы серебра являются основной причиной их токсического воздействия на организмы.
Правда, сами исследователи отмечают, что полученные ими результаты следует интерпретировать с осторожностью. Дело в том, что исследования проходили в инкубационной среде, где клетки были лишены белков, которые теоретически могли бы способствовать установлению контакта нанопластин с оболочками клеток, несмотря на обработку цистеином. Однако исследование показывает важную тенденцию: форма наночастиц важна, когда речь идет о токсичности. Поэтому они надеются, что полученные результаты помогут в будущем «подкорректировать» применяемые в быту нанотехнологии для повышения их безопасности для человека и окружающей среды.
В ближайшем будущем команда планирует провести аналогичные исследования для клеток млекопитающих, ответив на вопрос, являются ли наночастицы серебра токсичными для животных и человека, вдыхающих их через легкие.
Также по теме:
- Способны ли рыбы испытывать боль?
- Получена новая информация о токсичности прионов
- Металлические нанотрубки убивают бактерий
- Учёным удалось усовершенствовать методику, позволяющую контролировать поведение клеток живого организма с помощью света
- Element Silver (Argentum), Ag, Transition Metal
Источники: