Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул

Ученые из Сибирского федерального университета (СФУ) и Федерального исследовательского центра "Красноярский научный центр СО РАН" разработали тест-систему на основе биолюминесцентных молекул для оценки токсичности наноматериалов, сообщила в четверг пресс-служба СФУ.

Светящиеся молекулы исследователи выделили из морских бактерий Vibrio fischeri. В будущем технологию можно будет модифицировать и для более широкого спектра наноматериалов. Статья с результатами исследований опубликована в журнале Toxicology in Vitro.

"Методику отличает простота использования, высокая чувствительность и быстрота получения результата" - говорится в пресс-релизе. Современные наноматериалы, например, нанотрубки и фуллерены, все шире применяют в медицине, парфюмерии, косметике и пищевой промышленности. Как пишут ученые в своем исследовании, они могут быть токсичны, но оценку их токсичности проводить трудно из-за свойств самих материалов - размера, структуры, свойств поверхности и химического состава.

Ученые СФУ предложили использовать для определения токсичности светящиеся вещества из морских люминесцентных бактерий. Они разработали тест-систему, которая представляет собой небольшие диски с молекулами биолюминесцентных ферментов. Анализируемые образцы помещают на диск, и уже через несколько минут он начинает светиться: по яркости этого свечения определяется токсичность.

Первые результаты применения показали, что наибольшую токсичность демонстрируют многостенные углеродные нанотрубки, далее идут одностенные нанотрубки и только потом фуллерены. При этом заметная токсичность наблюдается только при концентрациях вещества, намного превышающих содержащиеся в природе. Однако с ростом наноиндустрии углеродные материалы уже в больших объемах производятся искусственно.

Углеродные нанотрубки в последние годы активно используются в самых разных сферах - от электроники до автомобильной промышленности. Они представляют собой свернутые в цилиндры "листы" графена - модификации углерода, уложенного в плоскость толщиной в один атом. В случае многостенных трубок такие цилиндры могут быть разным способом вложены один в другой. Технологии искусственного синтеза углеродных нанотрубок быстро развиваются, и их применение будет только расти. Поэтому задача оценки их токсичности оказывается крайне актуальной, пока далеко не все известно о взаимодействии наноматериалов с живыми клетками, в том числе человеческим организмом.