You are using an outdated browser. For a faster, safer browsing experience, upgrade for free today.

Геометрические характеристики наночастиц как детерминанты цитотоксического действия

1(38) 2014

DOI xxxxxxxx

Леоненко Н. С., Демецкая А. В., Ткаченко Т. Ю., Леоненко О. Б.

Геометрические характеристики наночастиц как детерминанты цитотоксического действия

ГУ «Институт медицины труда НАМН Украины», г. Киев

Полная статья (PDF), ENG

Состояние проблемы. Сегодня исследования токсичности наночастиц различных элементов имеет первостепенное значение, поскольку, во-первых, большое количество рабочих имеет профессиональный контакт с наноматериалами, во-вторых, растет количество продуктов нанотехнологий, которые в свою очередь, получают распространение среди рядовых граждан и могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье населения и состояние окружающей среды. В свою очередь, токсикологические свойства наночастиц обусловлены как химическими, так и физическими свойствами, среди которых существенное значение могут играть геометрические характеристики (форма, критический диаметр, параметры кристаллической решетки и др.).Цель исследования. Исследовать влияние геометрических характеристик наночастиц серебра (форма, размер) на цитотоксичность.Материалы и методы исследования. Наночастицы серебра различной формы, стабилизированные карбоксилатами («сферы», «декаэдры», «треугольники»), и размера (13, 20, 40 нм). Размер частиц измеряли с помощью наносайзера Fritch (Германия). Исследование цитотоксичности проводили на анализаторе токсичности АТ- 05 (Россия). Результаты. Установлено, что наночастицы серебра 40 нм сферической формы и наночастицы серебра 40 нм в форме декаэдров не обнаружили цитотоксического эффекта в нативной форме. Было установлено, что наночастицы серебра сферической формы размером 17 нм являются более токсичными, чем декаэдры 17 нм, поскольку демонстрировали эффект в концентрации, в которой декаэдры были нетоксичными. Установлено, что наночастицы серебра 20 нм в форме треугольников демонстрируют цитотоксический эффект при разведении нативного раствора 1:10 при отсутствии цитотоксического эффекта в нативной форме и при разведении 1:1.Выводы. Геометрические характеристики наночастиц, в частности, форма и размеры (критический диаметр), являются одними из важных детерминант их цитотоксичности, которые следует учитывать при оценке риска. При этом не существует общих закономерностей относительно их влияния на токсические свойства наночастиц, поэтому эти взаимосвязи следует устанавливать отдельно в каждом индивидуальном случае.

Ключевые слова: наночастицы серебра, критический диаметр наночастиц, цитотоксичность

Литература

  1. Vakhrushev, A. A., Fedotov, A. Yu., Shushkov, A. A., Shushkov, A. V. 2011, «Modeling metal nanoparticle formation, studying structural, physicochemical properties of nanoparticles and nanocomposites», Proceedings of TulSU. Natural Sciences, no. 2, pp. 241­253 (in Russian).
  2. Khamidulina, H. H., Davydova, Yu. O. 2011, «International approaches to assessment of toxicity and hazards of nanoparticles and nanomaterials», Toksikologichesky vestnik, no. 6, pp. 53-57 (in Russian).
  3. Balbus, J. M., Maynard, A. D., Colvin, V. L. 2007, «Meeting Report: Hazard assessment for nanoparticles - Report from an interdisciplinary Workshop», Envir. Health Persp., Vol. 115, no. 11, pp. 1664-1669.
  4. George, S., Lin, Z. Ji, Thomas, C. R. 2012, «Surface defects on plate-shaped silver nanoparticles contribute to its hazard potential in a fish gill cell line and zebrafish embryos», ACS Nano, Vol. 6, no. 5, pp. 3745-3759.
  5. Bokyung, Kong, Ji Hyun Seog. 2011, «Experimental considerations on the cytotoxicity of nanoparticles», Nanomedicine (Lond), Vol. 6, no. 5, pp. 929-941.
  6. Lee, N. 2012, «Nanotechnology and occupational health in Korea», Asian - Pacific Newslett on Occup Health and Safety, no. 19, pp. 60-61.
  7. Liu, G. 2013, «Delineating the pathways for the site- directed synthesis of individual nanoparticles on surfaces», PNAS, no. 110, pp. 887-891.
  8. Sun, Y. N., Sun, Y. N., Wang, C. D., Zhang, X. M. 2011, «Shape dependence of gold nanoparticles on in vivo acute toxicological effects and biodistribution», J. Nanosci. Nanotechnol, Vol.11, no. 2, pp. 1210-1216.
  9. Sur, I. 2010, «Interaction of multi-functional silver nanoparticles with living cells», Nanotechnology, Vol .21, no. 17, p. 175104.
  10. http://sfiz.ru/page.php?al=uchenye_vyjasnili_ chto_f
  11. http://www.pnas.org