Механизмы взаимодействия наночастиц, биологических объектов и окружающей среды

Несомненно, действие на биологические структуры наночастиц в силу особенностей их свойств отличаются от действия химических веществ, находящихся в традиционных для изучения состояниях. Ниже будут рассмотрены разные пути проникновения наночастиц в организмы животных и растений или закрепления на поверхности.

Поглощение с пищей — самый простой и эффективный способ проникновения наночастиц, относящийся ко всем организмам, добывающим пищу из почвы, воды и других биологических объектов (растений и животных). Этот путь был доказан на самых чувствительных участниках трофических цепей — беспозвоночных, большинство которых обитает в водной среде. Дафнии, как и другие беспозвоночные, «фильтруют» большое количество воды через специальные приспособления (наружные гребешки на их «конечностях»); с водой в дафнии могут проникать частицы размером менее 40 мкм (рис. 2.8). При этом агломераты эффективнее задерживаются во внутренностях беспозвоночных, чем одиночные наночастицы [2.29].

Попадание и накопление наночастиц в организме Daphnia magna через пищеварительный тракт

Рис. 2.8. Попадание и накопление наночастиц в организме Daphnia magna через пищеварительный тракт: а — многостенные углеродные нанотрубки (диаметр — 10-20 нм, длина — 5-15 мкм) [2.30]; б — наночастицы ТЮ2 (размер — 20-100 нм) [2.24]; в — контрольная дафния с пустым пищеварительным трактом [2.30]

Адгезия, позволяющая наночастицам закрепиться на поверхности, характерна для животных с наружным скелетом и растений. Результаты исследования беспозвоночных Daphnia magna и Acartia tonsa в водных суспензиях наночастиц ТЮ2 и С60 показаны на рис. 2.9.

В ходе других изучений было показано, что адгезия агломератов наночастиц ограничивает мобильность организмов и влияет на их поведение: особи сталкиваются со стенками посуды, плавают кругами на поверхности воды, меняется количество их прыжков и частота ударов сердца, снижается плодовитость, задерживается линька панциря. Причины такого поведения не совсем ясны, но некоторые исследователи связывают это с адгезией наночастиц [2.32].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >