Наночастицы убивают блох и повреждают мозги окуней

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?

Мы говорим "в очередной раз", потому что 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 (University of Rochester), теперь же нас информирует биолог Ева Обердёрстер (Eva Oberdorster) из Южного методистского университета в Далласе (Southern Methodist University).

Супруги они, родственники или однофамильцы — не суть важно. Лучше разберёмся, в чём, собственно, дело.

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.

Это Гюнтер Обердёрстер (фото с сайта rochester.edu).

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.

	Здание, отстроенное по проекту Бакминстера Фуллера, именем которого назвали молекулу (фото с сайта tamut.edu).

Маленькие частицы — большие надежды. Исчерпывающие сведения о Buckyballs можно найти, к примеру, тут, тут и тут.

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.

А это Ева Обердёрстер. На супругов не похожи (фото с сайта smu.edu).

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 (иллюстрация с сайта isis.rl.ac.uk).

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.

Статья получена: Membrana.ru