Открыт механизм разложения однослойных углеродных нанотрубок в живых организмах
Группа шведских и американских ученых впервые показала, что углеродные нанотрубки могут быть разрушены ферментом миелопероксидазой (МПО), найденным в белых клетках крови. Их исследование, опубликованное в Nature Nanotechnology, противоречит прежним представлениям о том, что углеродные нанотрубки не разрушаются ни в организме, ни в природе.
Ученые считают, что новое понимание того, как МПО превращает углеродные
нанотрубки в воду и диоксид углерода, имеет большое значение для медицины.
«Предыдущие исследования показали, что углеродные нанотрубки могут быть
использованы для введения лекарственных препаратов или других веществ в клетки
человеческого организма», - говорит Бенгт Фадеэль (Bengt Fadeel),
адъюнкт-профессор Каролинского института Шведского медицинского университета (Swedish
medical university Karolinska Institutet). «Но проблема регуляции разрушения
нанотрубок не решена, что может привести к нежелательному повреждению тканей и
токсическому эффекту. Наше исследование демонстрирует, как их можно разложить на
безвредные компоненты с помощью биологических механизмов».
Углеродные нанотрубки – материал, состоящий из одного слоя атомов углерода,
свернутого в трубку, имеющую диаметр в несколько нанометров (1 нанометр = 1
миллиардная доля метра) и длину от 10 нанометров до нескольких микрометров.
Углеродные нанотрубки легче и прочнее стали и имеют уникальную теплопроводность
и электрические характеристики. Они производятся в промышленном масштабе,
большей частью для технических целей, а также для некоторых потребительских
товаров.
Углеродные нанотрубки считались биостабильными, то есть не разрушаемыми в тканях
организма или в природе. Исследования, проведенные за последние годы, показали,
что у лабораторных животных, подвергшихся воздействию нанотрубок, введенных
через дыхательные пути или инъекционным способом в брюшную полость, развивалось
тяжелое воспаление. Воспаление и изменение в тканях (фиброз), вызванные их
воздействием, ведут к нарушению функции легких и, возможно, к раку. Например,
1-2 года назад тревожные сообщения других ученых привели к мнению, что
углеродные нанотрубки очень похожи на волокна асбеста, которые также являются
биоустойчивыми и могут вызвать рак легких (мезотелиому) у людей спустя
значительный период времени после воздействия.
Таким образом, настоящее исследование представляет собой настоящий прорыв в
нанотехнологии и нанотоксикологии, так как ясно демонстрирует, что эндогенный
фермент МПО может разрушать углеродные нанотрубки. Этот фермент вырабатывается в
определенных типах клеток белой крови (нейтрофилах), которые используют его для
нейтрализации вредных бактерий. Теперь ученые обнаружили, что фермент работает и
на углеродных нанотрубках, разлагая их на воду и диоксид углерода. Ученые также
показали, что разрушенные миелопероксидазой нанотрубки больше не вызывают
воспаления в организмах мышей.
«Это означает, что можно создать такие условия, при которых углеродные
нанотрубки будут безвредны, например, в случае аварии на промышленном
предприятии», - говорит доктор Фадеэль. «Но открытие имеет большое значение и
для будущего использования углеродных нанотрубок в медицинских целях».
Если вы заметили орфографическую, стилистическую или другую ошибку на этой странице, просто выделите ошибку мышью и нажмите Ctrl+Enter. Выделенный текст будет немедленно отослан редактору
Хотите своевременно узнавать новости медицины и быть в курсе новых поступлений медицинской библиотеки? Подпишитесь на почтовые рассылки сервера Medlinks.ru