Группа специалистов из лаборатории радиоуглеродных методов анализа Новосибирского государственного университета и ряда институтов СО РАН провела исследование с помощью ускорительной масс-спектрометрии, результаты которого убедительно показали — искусственные наночастицы, которых в окружающей атмосфере становится всё больше, очень плохо выводятся из организмов млекопитающих. Вдыхаемые частицы накапливаются в лёгких, затем разносятся по всему организму, попадая в почки, печень, мозг, а спустя четверть жизни мышей (около полугода) они по-прежнему регистрируются в лёгких.
Сотрудники лаборатории радиоуглеродных методов анализа (ЛРМА) Новосибирского государственного университета и ряда институтов СО РАН провели исследование с помощью метода ускорительной масс-спектроскопии (УМС) на мышах и выяснили, что твёрдые аэрозольные частицы размером 200 нанометров в очень низкой концентрации (1000 штук на кубический сантиметр), проникая в организм через лёгкие, накапливаются в почках, печени и мозге и при этом не накапливаются в сердце. Частицы размером 80 нм с концентрацией 10000 штук в одном кубическом сантиметре вдыхаемого воздуха остаются в лёгких минимум полгода после воздействия.
Полистирольные частицы в спрессованном виде
— Для того чтобы изучить, как расходятся частицы, например, сажи или лекарственного препарата, нужно ввести в них изотоп 14С, и проблема с регистрацией решена, потому что в организме содержание 14С ничтожно мало — около 10-12, а УМС может «увидеть» одну частицу редкого изотопа среди 1015 частиц основного изотопа углерода — 12С . При этом радиоактивность вводимых веществ даже не зафиксируется счетчиками распадов и не потребует специальных условий работы, — говорит Екатерина Пархомчук.
Екатерина Пархомчук отмечает: ранее считалось, что частицы размером 200 нм не проникают дальше лёгких в организм и выводятся через верхние дыхательные пути, однако, исследование опровергло это утверждение. Более того, чужеродные частицы, накапливающиеся в организме, могут привести к негативным последствиям для внутренних органов, в том числе онкологическим заболеваниям. В качестве примера учёная приводит ситуацию, когда спасатели, работавшие в течение длительного времени на месте теракта 11 сентября 2001 года и дышавшие продуктами горения синтетических материалов, заболевали раком спустя несколько лет, возможно, в результате плохого выведения наночастиц из организма и длительного вредного воздействия канцерогенными химическими веществами:
— В продуктах горения синтетических материалов могут содержаться канцерогены, например, 3,4-бензопирен, который в лабораторных условиях используют для целенаправленного вызывания опухолей.
Проведенное исследование не только дало ответы, но и поставило новые вопросы. Например, те мыши, которые участвовали в экспериментах, спустя полгода после воздействия аэрозолями оказались на треть более упитанными, чем контрольная группа, не вдыхавшая наночастицы:
— У нас пока что нет ни одной гипотезы, почему так могло получиться, — отмечает Екатерина Пархомчук.
Возможности УМС и разработки ЛРМА НГУ совместно с институтами СО РАН будут использоваться при создании методов направленной доставки лекарств, например, пролонгированной формы препаратов для лечения туберкулёза (совместно с Научным центром клинической и экспериментально медицины) и новых химических препаратов для бор-нейтронозахватной терапии рака.
Анастасия Аникина
Новосибирские учёные: организм млекопитающих беззащитен перед искусственными наночастицами
Новосибирские ученые изучают наночастицы в организме
Новосибирские ученые: организм млекопитающих беззащитен перед искусственными наночастицами
Ученые Новосибирска: городской воздух провоцирует полноту и онкологию
Новосибирские ученые: организм млекопитающих беззащитен перед искусственными наночастицами
Наночастицы крупным планом
Сибирские ученые заставили мышей дышать городским воздухом
Новосибирские ученые отследили путь наночастиц в теле млекопитающих
Новосибирские ученые: организм млекопитающих беззащитен перед искусственными наночастицами
Новосибирские ученые: организм млекопитающих беззащитен перед искусственными наночастицами
Ученые: городской воздух может привести к полноте