Наночастицы убивают блох и повреждают мозги окуней
В сфере быстро развивающихся нанотехнологий маленькая неприятность: оказалось, что многообещающие наночастицы убивают водяных блох. И повреждают мозги рыб.
В очередной раз подтвердилось, что сотрудничество наноматериалов с живыми клетками возможно непредсказуемым и страшным. Скрытая угроза?
Мы говорим «в очередной раз», по причине того, что это уже не первое предупреждение учёных об исходящей от нанотехнологий угрозе здоровью людей.
Ранее передавалось, что маленькие частички углерода диаметром 35 нанометров смогут попасть в мозг человека через дыхательные пути и оказать на организм малоизвестное, но, наверное, разрушительное действие.
Любопытно, 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), сейчас же нас информирует биолог Ева Обердёрстер (Eva Oberdorster) из Южного методистского университета в Далласе (Southern Methodist University).
Жены они, родственники либо однофамильцы — не сущность принципиально важно. Лучше разберёмся, в чём, фактически, дело.
Нанотехнологического убийцу дафний кличут бакминстерфуллерин (buckminsterfullerene). Правильнее, это имя американского архитектора (R. Buckminister Fuller), в честь которого его и назвали.
Легко полая сферическая структура молекулы напоминает о геодезических куполах этого эксцентричного творца.
Это Гюнтер Обердёрстер (фото с сайта rochester.edu).
Позднее — краткости для — наименование частиц укоротили до «Бакиболлс» (Buckyballs).
Речь заходит о C60 — одной из трёх главных форм чистого углерода (алмаз и графит — другие две).
Она есть самой симметричной громадной молекулой из известных человеку.
Как и направляться из её обозначения, молекула складывается из 60 атомов углерода, устроившихся во пятиугольниках 20 и взаимосвязанных 12 шестиугольниках.
Ещё её именуют «обрезанным многогранником». А по форме структура смахивает на футбольный мяч.
Этот наноматериал был обнаружен учёными в 1985 году среди побочных продуктов выпаренного лазером графита.
Кстати, троица первооткрывателей во второй половине 90-ых годов XX века взяла Нобелевскую премию по химии.
Ясно, что Нобелевку за что попало не дают.
«Бакиболлс» оценили, как толчок к формированию новой химии, дающей слово в будущем создание трёхмерных полимеров, новых катализаторов, материалов с невиданными электрическими и оптическими особенностями, сенсоров и без того потом.
Строение, отстроенное по проекту Бакминстера Фуллера, именем которого назвали молекулу (фото с сайта tamut.edu).
Мелкие частицы — громадные надежды. Исчерпывающие сведения о Buckyballs возможно отыскать, например, тут, тут и тут.
И вот сейчас на арену выходит Ева Обердёрстер: «У нанотехнологий имеется большое количество хороших сторон, но мы должны обращать внимание и на токсичность», — растолковала она и вместе с сотрудниками принялась изучать «потенциальные экологические эффекты» мячеподобных молекул, каковые на данный момент производятся уже много.
Дабы выяснить токсичность молекул, Обердёрстер для начала испытала «Бакиболлс» на водяных блохах — добавила «нано» в 10-литровые резервуары с этими мелкими ракообразными.
По прошествии 48 часов биологи посмотрели к дафниям и заметили в аквариуме увеличивающуюся смертность.
Они скоро вычислили, что при концентрации молекул 800 частей на миллиард погибнут 50% водяных блох.
Распознанный эффект делает наноматериал «умеренным ядом»: он мало более ядовит, чем никель, но однако не так страшен, как химикалии типа бензапирена, что содержится в автомобильных выхлопах и сигаретном дыме.
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 окончании тех же двух дней ни одна из рыб не погибла и не показала трансформаций в поведении.
И всё бы ничего, да лишь у познакомившихся с нанотехнологиями окуней обнаружилось важное повреждение мембран мозговых клеток.
Ущерб был выше в 17 раз если сравнивать с рыбами, плавающими в простой воде.
Кроме этого стало известно, что подвергнутые C60 окуни в качестве иммунного ответа на действие наночастиц включили кое-какие гены — пробовали отбиться от инородных материалов.
Так, в первый раз был сделан осмотрительный вывод: результатом встречи с наночастицами возможно повреждение мозга.
Этот факт подтвердили и коллеги Обердёрстер, зафиксировавшие мембранное повреждение в людских клетках, «растущих» в лаборатории. Но покрытие «Бакиболлс» несложными молекулами может не допустить разрушение.
При с рыбами и блохами покрытия не было.
Приблизительно так молекулы выглядят в команде (иллюстрация с сайта isis.rl.ac.uk).
Конечно же, не все наноматериалы владеют такими же вредными для живых существ особенностями.
Их «поведение» зависит не только от размера, но и от формы — являются ли они, например, сферами либо долгими трубками. Имеется и другие различия.
Так что делать обобщений не нужно.
Весьма интересно лишь, что продемонстрируют опыты и дальнейшие проверки. Похоже, сведения об опасности нанотехнологий только-только начали поступать.
