Новые данные о влиянии углеродных наночастиц на здоровье и окружающую среду

Углеродные наночастицы широко используются в медицине, электронике, оптике, материаловедении и архитектуре, но их влияние на здоровье и окружающую среду до конца не изучено.

Исследователи из Университета Брауна в серии экспериментов изучали влияние углеродных наночастиц на плодовых мушек (Drosophila melanogaster) — от личинок до взрослых особей.

Результаты экспериментов

  • Личинки не показали физических или репродуктивных эффектов от потребления наночастиц с пищей.
  • Взрослые особи, помещённые в среды с двумя типами наночастиц, погибали в течение 6–10 часов.
  • Анализ показал, что наночастицы прилипали к телам мушек, закупоривали их дыхальца (спиракулы) и покрывали фасеточные глаза.

Учёные не уверены, какое именно из этих воздействий привело к гибели.

Детали эксперимента со взрослыми особями

Мушек помещали в контрольную пробирку и пробирки с четырьмя типами наночастиц:

  1. Углеродная сажа (carbon black)
  2. Фуллерен C60 (C60)
  3. Однослойные углеродные нанотрубки
  4. Многослойные углеродные нанотрубки

Мухи в пробирках без наночастиц, с C60 и с многослойными нанотрубками могли выбраться. Особи в среде с углеродной сажей и однослойными нанотрубками не могли выбраться и погибали.

Ключевые выводы

  1. Разная токсичность форм: Один и тот же материал (углерод) в разных наноформах может оказывать разное воздействие. «Опасна не сама наночастица, а форма, в которой она существует», — отмечает профессор биологии Дэвид Рэнд.
  2. Перенос насекомыми: В отдельном эксперименте мушки, покрытые многослойными нанотрубками, переносили их в чистую среду при чистке тела. Это показывает, что насекомые могут быть переносчиками наноматериалов.
  3. Накопление в пищевой цепи: Хотя личинки не страдали, наночастицы накапливались в их тканях. Это означает потенциальную возможность биоаккумуляции по пищевой цепи.

Исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology. Учёные планируют изучить реакцию мушек на наносеребро и другие материалы, а также выяснить точные причины гибели взрослых особей от углеродных наночастиц.