Не все наноматериалы одинаково опасны

Размер, тип и дисперсность наноматериалов могут играть роль в их влиянии на здоровье человека и окружающую среду, как показали два исследования Политехнического института Ренсселера. Учёные обнаружили, что углеродные нанотрубки подавляли рост клеток млекопитающих, но поддерживали рост обычных бактерий.

Эти противоречивые результаты подчёркивают необходимость лучше понимать влияние этих мельчайших частиц при попадании в окружающую среду или организм человека. Оба результата были представлены на 233-м Национальном собрании Американского химического общества (ACS) в Чикаго, 25–29 марта 2007 года.

Влияние на клетки млекопитающих

В первом исследовании под руководством доцента Деанны М. Томпсон изучалось влияние углеродных нанотрубок на рост клеток сердечной мышцы крысы. В отличие от предыдущих работ, изучавших влияние агрегатов нанотрубок, это исследование рассматривало также воздействие мелкодисперсного материала, состоящего из небольших пучков нанотрубок и других наночастичных примесей.

Результаты:

• Мелкодисперсный материал, несмотря на низкую концентрацию, подавлял рост животных клеток сильнее, чем крупные агрегаты нанотрубок.
• Активированный уголь (обычный нанопористый углеродный материал) оказывал меньшее воздействие на клетки, чем крупные агрегаты или мелкодисперсный материал.

Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Toxicology Letters.

Влияние на бактерии

Во втором исследовании под руководством доцента Анурага Шармы учёные наблюдали за ростом бактерий в присутствии углеродных нанотрубок, чтобы понять долгосрочное влияние наноматериалов на окружающую среду. В качестве модельного вида использовалась Escherichia coli (E. coli).

Результаты:

• Нанотрубки поддерживали рост бактерий, но в некоторых случаях вызывали значительное удлинение E. coli.
• Это указывает на то, что нанотрубки могли вызвать стрессовое воздействие на биологическую активность бактерий.
• Такое удлинение не наблюдалось для других углеродных наноматериалов, таких как активированный уголь или фуллерены C₆₀ («бакиболы»).

Выводы

«Похоже, что для оценки реального воздействия наноматериалов на окружающую среду необходимы долгосрочные исследования, подобные нашему», — отметил Паван Раджа, докторант, работавший в обеих исследовательских группах.

Вместе эти два исследования показывают, что разные наноматериалы и связанные с ними параметры могут оказывать совершенно разное влияние на здоровье человека и окружающую среду.

«Эти результаты подчёркивают необходимость дальнейших исследований для детальной корреляции различных типов наноматериалов и их режимов взаимодействия с биологическими системами, чтобы обеспечить безопасное и оптимизированное применение нанотехнологий», — заключил Раджа.