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Gli scienziati studiano gli effetti contrari di carbonio, dei nanotubes del silicio e dei nanofibers del carbonio

Nanoparticelle con una vasta gamma di applicazione, compreso la medicina, delle celle di danno del akashivo di Heterosigma delle microalghe male. Questo specie delle alghe ampiamente è sparsa nell'area del marinaio di Estremo Oriente russo. L'effetto tossico acuto esibito alle concentrazioni di 100 mg/l dei nanotubes del carbonio (CNTs) e dei nanotubes del silicio (SiNTs) nell'acqua dolce marina o.

Il gruppo internazionale dei tossicologi piombo dagli scienziati dell'università federale dell'Estremo-Oriente (FEFU) ha ricercato gli effetti contrari ambientali dei nanotubes del carbonio (CNTs), dei nanotubes del silicio (SiNTs) e dei nanofibers del carbonio (CNFs) contenuti nelle materie plastiche e nei compositi. Il risultato della ricerca è pubblicato nel caricatore della ricerca ambientale.

La ragione per la quale l'attenzione pagata dei ricercatori al problema degli effetti tossici delle nanoparticelle è la crescita rapida della loro applicazione nei campi differenti della fabbricazione del mondo. Ha stimato che quello a 2020 il mercato mondiale di CNTs raggiungesse 5,64 miliardo USD, cioè più di quanto raddoppiato confrontato a 2000 in cui era 2, 26 miliardo USD.

Durante il montaggio CNTs e SiNTs dei compositi e della plastica ha aggiunto in loro struttura per migliorare le proprietà fisiche dei materiali definitivi. Nella medicina moderna i nanotubes della natura differente sono proposti come gli adsorbenti delle droghe ed i delivery system della droga.

Attualmente, tutti i tipi adi nanoparticelle basate a carbonio sintetizzate sono descritte bene riguardo ai loro parametri fisici. Tuttavia, gli scienziati dichiarano la mancanza di dati della tossicità necessari per la valutazione e la modellistica di rischio.

“60 - 80 per cento delle materie plastiche e dei compositi del mondo e circa 10 per cento della loro produzione annuale finiscono nell'oceano del mondo in cui la degradazione di tali materiali richiede diverse centinaia anni. In generale, tutti questi materiali contengono le nanoparticelle aggiunte per il loro miglioramento delle proprietà fisiche,„ osservazioni su una del Kirill Golokhavast, M.D., il Ph.D., prevosto dell'articolo gli autori di FEFU per scienza. “La ricerca marina in tossicologia delle microalghe è di grande importanza perché sono diffusi e costituiscono la base del ciclo alimentare nell'oceano.„

Per gli scopi della ricerca di nanotoxicology, gli scienziati hanno scelto il akashiwo marino unicellulare di Heterosigma delle microalghe isolati da Peter il grande golfo del mare di Giappone. Questa scelta è stata operata data che questo tipo di alghe è tipico per l'Estremo Oriente russo e la sua ricerca potrebbe essere pertinente per tutte le microalghe del bacino marino locale. L'altra motivazione importante è che il akashiwo del H. ha una parete cellulare sottile che potrebbe renderla piuttosto suscettibile per l'inquinamento chimico.

L'esperimento eseguito nell'accordo all'orientamento OCSE No.201 (OCSE, 2006) con le modifiche secondarie. Per i criteri dello scienziato di effetto tossico dei nanotubes ha catturato la riduzione statisticamente significativa del numero delle celle d'alghe di campione sperimentale confrontato per gestire uno. I test di tossicità sono stati eseguiti in 24 lastre grosse di coltura cellulare buone.

I nanotubes e i nanofibers del carbonio utilizzati in questa ricerca sono stati sintetizzati nell'istituto di Boreskov della catalisi (Novosibirsk, Russia) ed i loro effetti tossici precedentemente sono stati studiati sui ratti.

I nanotubes SiNTs e SiNTs INC-2 del silicio sono stati forniti gentilmente dal dipartimento di chimica, l'università di Inha Repubblica Coreana.

La metodologia della ricerca è basata sulla spettroscopia di Raman per caratterizzare i campioni di CNTs e la microscopia confocale dal toner ottico A2 (Carl Zeiss, Germania) di Axio del microscopio con un ingrandimento × 200 di × e 600 alle microalghe di immagine.

L'analisi delle cellule ed il conteggio d'alghe delle celle macchiate ioduro di propidium sono stati condotti dal cytometer di flusso di CytoFLEX (coltro di Beckman, U.S.A.) con l'indicatore luminoso di eccitazione di 405 nanometro, di 488 nanometro e di 638 nanometro.

Conducendo la ricerca, gli scienziati hanno concluso che l'effetto tossico di SiNTs e di CNTs è emerso quando la concentrazione dei nanotubes è 100 mg/l dell'acqua. L'effetto tossico acuto rivelatore sul terzo giorno dell'esperimento e dell'intossicazione cronica ha avuto luogo il settimo giorno. Con questo, SiNTs è molto più tossico di CNTs dovuto la meno dimensione e beni idrofili dei nanotubes di SiNTs.

Gli scienziati hanno supposto che il motivo principale che ha causato la morte d'alghe delle cellule durante l'esperimento è danneggiamento meccanico di integrità delle cellule dalle nanoparticelle. Confrontato ai nanofibers del carbonio dei nanotubes non ha inibito la crescita d'alghe delle cellule e non ha rivelato la tossicità a concentrazione 100 mg/l dell'acqua ma influenzati sulla deformazione di forma delle cellule. La ragione di queste deformazioni, secondo gli scienziati, era impurità (Ni) del nichel contenute in CNFs.

“Il volume di presenza dei nanomaterials nella nostra vita è aumentato enorme dai campioni in anticipo del laboratorio consegnati nelle quantità di microgrammo. Aggiornato, è produzione di multi-tonnellata di plastica e della materia del nanoparticulate contenuta compositi quali i nanotubes del silicio e del carbonio. Ulteriore il più importante conoscere che carico dell'ambiente può essere causato dal questo particelle. Già sappiamo che il diametro del nanotube è determinante per la loro tossicità. Il diluente più tossici sono. I nanotubes del silicio è più tossici del carbonio, ma a composti basati a carbonio potrebbero causare una serie di disordini neurodegenerative, pricipalmente dovuto capitalizzazione ossidativa di sforzo e una riduzione parallela dei meccanismi antiossidanti della protezione„, delle osservazioni su Aristidis Tsatsakis, l'autore co-principale dell'articolo, D.Sc, il PhD, il Direttore del dipartimento di tossicologia e di scienze legali della facoltà di medicina all'università di Creta e dell'ospedale universitario di Candia.