Поверхностная активность
Чтобы определить реакционные свойства наночастицы в условиях живого организма, при проведении биохимического анализа можно воспользоваться несколькими современными методами. К их числу относят определение гемолитического потенциала, который показывает, как отличается поверхностная активность частиц от нереагирующих частиц при инкубировании эритроцитов. Для количественного анализа поверхностной активности наноматериалов можно использовать и другие подходы, в том числе электронный спиновый резонанс, электронную микроскопию и масс-спектрометрию.
Размер и распределение по размерам
Мы рассмотрели такой параметр, как размер наночастиц, находящихся в твердом виде или диспергированных в жидких средах. Но мы не учли их распределение по размерам. Эта характеристика также рассматривается учеными при изучении влияния наноматериалов на здоровье животных или человека. При исследовании этих веществ на токсичность распределение частиц по размерам после их введения в организм может отличаться от распределения свежеприготовленных образцов. Даже если в момент экспозиции распределение частиц по размерам было установлено правильно, оно может измениться впоследствии под действием процессов, идущих в условиях окружающей среды или при физиологической очистке организма (Power et al., 2007). Проследить динамику изменения размеров и распределения по размерам в биологических тканях трудно, поскольку необходимую информацию ученым сложно получить из-за отсутствия необходимых аналитических методов исследования. Поэтому исследователи проводят анализы в растворах, идентичных биологическим жидкостям. Наиболее точным способом исследования изменений, происходящих с частицами в условии эксперимента, скорее всего, является препарирование трупа или проведение гистологических анализов. Для этих целей можно использовать микроскопию.
Информацию о влиянии наночастиц на биологические системы также можно получить при проведении экспериментов на отдельных клетках. Как мы уже отмечали, данные о параметрах и функциональных свойствах наночастиц, находящихся во взвешенном состоянии в серозной жидкости, буферном растворе или других биологических жидкостях, могут отличаться от параметров наночастиц, находящихся во взвешенном состоянии в воде или других жидкостях. Биологические молекулы, такие как пептиды или белки, могут абсорбироваться на поверхности наночастицы, что приводит к увеличению их гидродинамического радиуса. Это может привести к повышению или ослаблению их биологической активности. К тому же биомолекулы могут создавать среду, действующую как катализатор при образовании активных форм кислорода. Содержание солей и сахаров в среде клеточной культуры и биологических жидкостей может менять значение pH и ионную силу дисперсий наночастиц, из-за чего в наблюдаемых процессах могут происходить отклонения.
