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Les scientifiques étudient des effets inverses de carbone, de nanotubes de silicium et de nanofibers de carbone

Nanoparticles avec un large éventail d'application, y compris le médicament, des cellules des dégâts d'akashivo de Heterosigma de micro-algues mal. Cette substance d'algues est largement étendue dans l'endroit de marine d'Extrême Orient russe. L'effet toxique aigu montré aux concentrations de 100 mg/l de nanotubes de carbone (CNTs) et de nanotubes de silicium (SiNTs) dans la mer ou l'eau douce.

L'équipe internationale des toxicologues aboutis par des scientifiques d'université fédérale d'Extrême-Orient (FEFU) a recherché les effets inverses de l'environnement des nanotubes de carbone (CNTs), des nanotubes de silicium (SiNTs) et des nanofibers de carbone (CNFs) contenus dans les matières plastiques et les composés. Les résultats de recherches sont publiés dans le magasin de recherches environnementales.

La raison pour laquelle les chercheurs ont prêté l'attention au problème des effets toxiques des nanoparticles est la croissance rapide de leur application dans les différents domaines de la fabrication du monde. Elle a estimé que cela à 2020 le marché mondial de CNTs atteindra 5,64 milliards d'USD, c.-à-d. il comparé plus que doublé à 2000 où il était 2, 26 milliards d'USD.

Pendant la fabrication CNTs et SiNTs de plastique et de composés a ajouté en leur structure pour améliorer les propriétés physiques des matériaux finaux. En médicament moderne les nanotubes de la nature différente sont proposés comme adsorbants de médicaments et systèmes de distribution de médicament.

À l'heure actuelle, toutes sortes de nanoparticles basés sur carbone synthétisés sont bien décrites au sujet de leurs paramètres matériels. Cependant, les scientifiques déclarent le manque de caractéristiques de toxicité nécessaires pour l'évaluation et la modélisation de risque.

« De 60 à 80 pour cent des matières plastiques et des composés du monde et environ 10 pour cent de leur production annuelle finissent dans l'océan du monde où la dégradation de tels matériaux prend plusieurs centaines d'années. En règle générale, tous ces matériaux contiennent des nanoparticles ajoutés pour leur amélioration de propriétés physiques, des » commentaires sur un de Kirill de l'article les auteurs Golokhavast, M.D., Ph.D., principal de FEFU pour la science. « La recherche en matière marine de toxicologie de micro-algues est de grande importance parce qu'ils sont répandus et constituent la base de la chaîne alimentaire dans l'océan. »

Pour les recherches de nanotoxicology, les scientifiques ont choisi l'akashiwo marin unicellulaire de Heterosigma de micro-algues d'isolement de Peter le Golfe grand de la mer du Japon. Ce choix a été rendu étant donné que ce type d'algues est particulier pour l'Extrême Orient russe et sa recherche pourrait être appropriée pour toutes les micro-algues du bassin marin local. L'autre motif important est que l'akashiwo de H. a une paroi cellulaire mince qui pourrait le rendre plutôt susceptible pour la pollution chimique.

L'expérience effectuée dans l'accord au guidage OCDE No.201 (OCDE, 2006) avec des modifications moins importantes. Pour les critères du scientifique d'effet toxique de nanotubes a pris statistiquement la réduction significative du nombre de cellules d'algues dans l'échantillon expérimental comparé pour régler un. Les épreuves de toxicité ont été exécutées dans des 24 plaques de culture cellulaire bonnes.

Des nanotubes et les nanofibers de carbone utilisés dans cette recherche ont été synthétisés dans l'institut de Boreskov de la catalyse (Novosibirsk, Russie) et leurs effets toxiques ont été précédemment étudiés sur des rats.

Des nanotubes SiNTs et SiNTs INC-2 de silicium ont été fournis avec bonté par le département de chimie, université d'Inha république de Corée.

La méthodologie de recherches est basée sur la spectroscopie de Raman pour caractériser des échantillons de CNTs et de microscopie confocale par l'encre en poudre optique A2 (Carl Zeiss, Allemagne) d'Axio de microscope avec un agrandissement le × 200 du × et 600 aux micro-algues d'image.

L'analyse de cellules et le compte d'algues des cellules souillées par iodure de propidium ont été conduits par cytometer de flux de CytoFLEX (coutre de Beckman, Etats-Unis) avec la lumière d'excitation de 405 nanomètre, de 488 nanomètre, et de 638 nanomètre.

Conduisant la recherche, les scientifiques ont conclu que l'effet toxique de CNTs et de SiNTs a apparu quand la concentration de nanotubes est 100 mg/l de l'eau. L'effet toxique aigu indiqué le troisième jour de l'expérience et de l'intoxication continuelle a eu lieu le septième jour. En annexe, SiNTs est beaucoup plus toxique que CNTs dû à moins de taille et de propriétés hydrophiles des nanotubes de SiNTs.

Les scientifiques ont supposé que la raison principale qui a entraîné la mort d'algues des cellules pendant l'expérience est les dégâts mécaniques à l'intégrité de cellules par des nanoparticles. Comparé aux nanofibers de carbone de nanotubes n'a pas empêché l'accroissement d'algues de cellules et n'a pas indiqué la toxicité à la concentration 100 mg/l de l'eau mais influencés sur la déformation de forme des cellules. La raison de ces déformations, selon des scientifiques, était des impuretés (Ni) de nickel contenues dans CNFs.

« Le volume de présence de nanomaterials dans notre durée a augmenté énormément de premiers échantillons de laboratoire livrés dans des quantités de micrographie. À jour, c'est production de multi-tonne de plastique et de question de nanoparticulate contenue par composés telle que des nanotubes de carbone et de silicium. Plus le plus important est autre pour connaître quel fardeau d'environnement peut être provoqué par ce particules. Nous savons déjà que le diamètre de nanotube est essentiel à leur toxicité. Le diluant sensiblement plus le toxique ils sont. Les nanotubes de silicium est plus toxique que le carbone, mais les composés basés sur carbone pourraient entraîner une suite de troubles neurodegenerative, principalement due à l'accumulation oxydante de tension et à une réduction parallèle des mécanismes antioxydants de protection », des commentaires sur Aristidis Tsatsakis, l'auteur Co-principal d'article, D.Sc, PhD, directeur du service de la toxicologie et des sciences légales de la Faculté de Médecine à l'université de Crète et du centre hospitalier universitaire de Héraklion.