Факторы, определяющие токсичность наноматериалов

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

высокая реакционная способность наноматериалов может приводить к увеличению продукции свободных радикалов, которые ведут к повреждению ДНК

ОБЛЕГЧЕНИЕ ПРОНИКНОВЕНИЯ ДРУГИХ КОНТАМИНАНТОВ

возможно, что наноматериалы могут адсорбировать отдельные контаминанты и транспортировать их внутрь клетки, что резко увеличивает токсичность последних

МЕТАБОЛИЗМ

некоторые наночастицы с трудом распознаются и элиминируются клетками иммунной системы

НАКОПЛЕНИЕ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

(возможно, что наноматериалы не метаболизируются микроорганизмами и не подвергаются процессам детоксикации, что ведет к их накоплению в растительном, животном или микробном организме и, тем самым, увеличивается их поступление по пищевой цепи в организм человека)

ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ РИСКА НАНОМАТЕРИАЛОВ

• ТОКСИЧНОСТЬ НАНОМАТЕРИАЛОВ НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ВЫВЕДЕНА ПО СРАВНЕНИЮ С ИХ АНАЛОГАМИ В МАКРОДИСПЕРСНОЙ ФОРМЕ ИЛИ В ВИДЕ СПЛОШНЫХ ФАЗ.

• ИМЕЮЩИЕСЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДОЛОГИИ ОСНОВАНЫ НА ОПРЕДЕЛЕНИИ ТОКСИЧНОСТИ ВЕЩЕСТВА ОТНОСИТЕЛЬНО МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ. ДЛЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ ОПРЕДЕЛЯЮЩИМ БУДЕТ ВЕЛИЧИНА ПЛОЩАДИ ПОВЕРХНОСТИ И ЧИСЛО НАНОЧАСТИЦ.

• ОТСУТСТВУЮТ СТАНДАРТИЗОВАННЫЕ ИНДИКАТОРЫ ТОКСИЧНОСТИ.

• ОТСУТСТВУЮТ ДАННЫЕ ОБ ОРГАНАХ-МИШЕНЯХ НАНОМАТЕРИАЛОВ.

• МЕТОДЫ ВЫЯВЛЕНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ, КОТОРЫЕ МОГЛИ БЫ ДОСТОВЕРНО ОТЛИЧИТЬ ИХ ОТ ХИМИЧЕСКИХ АНАЛОГОВ В МАКРОДИСПЕРСНОЙ ФАЗЕ, НЕ ДОСТАТОЧНО РАЗРАБОТАНЫ.

ОСНОВНЫЕ КРИТИЧЕСКИЕ ТОЧКИ В ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ

• - РАЗРАБОТКА ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ МЕТОДОВ ОБНАРУЖЕНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИИ И КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОМАТЕРИАЛОВ В ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛАХ

• - ПРОНИЦАЕМОСТЬ БИОМЕМБРАН

• - ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С БЕЛКАМИ, ЛИПИДАМИ, НУКЛЕИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ, ВИТАМИНАМИ (ДНК, РНК, клеточные мембраны, рибосомы, ферменты, цитохромы семейства Р 450)

• - ВЛИЯНИЕ НА СИСТЕМУ АПОПТОЗА

• - ГЕНОТОКСИЧНОСТЬ

• - ОРГАНОСПЕЦИФИЧНОСТЬ

• - АДСОРБЦИЯ КОНТАМИНАНТОВ И УЛУЧШЕНИЕ ИХ ПРОНИКНОВЕНИЯ ВО ВНУТРЕННЮЮ СРЕДУ ОРГАНИЗМА

Объекты контроля нанобиобезопасности:

Материалы: Наноматериалы, мигрирующие из пищевой упаковки

Производство: Наночастицы, образующиеся в ходе производственного цикла

Продукция: Токсичные наночастицы-контаминанты природной среды

Безопасность: Наноматериалы «двойного назначения» Системы сбора информации, применимые в промышленном шпионаже.

 

Заключение

С наступлением нового тысячелетия началась эра нанотехнологии. Стремительное развитие нового нано оборудования, с одной стороны, будет стимулировать исследования в области нанотехнологий, с другой стороны, облегчит конструирование наномашин. Таким образом, нанотехнология будет быстро развиваться в течение последующих десятилетий.

Создание нанотехнологической промышленности будущего даст человечеству принципиально новый способ экологически чистого "выращивания" продуктов из атомов и молекул, что поможет решить проблему экологического и энергетического кризиса. А развитие таких технологий, особенно на начальном этапе, не рыночно, ибо требуют больших затрат на образование, научные исследования и их техническую реализацию.

Перспективы нанотехнологической отрасли поистине грандиозны. Нанотехнологии кардинальным образом изменят все сферы жизни человека. На их основе могут быть созданы товары и продукты, применение которых позволит революционизировать целые отрасли экономики. Джош Волфе\Josh Wolfe, редактор аналитического отчета Forbes/Wolfe Nanotech Report, пишет: "Мир будет просто построен заново. Нанотехнология потрясет все на планете".

 

Список использованной литературы

1. Виктор Балабанов.Нанотехнологии. Наука будущего М.: Эксмо, 2009 г. 256 стр.

3. Рыбалкина М. М.: Нанотехнологии для всех. Nanotechnology News Network, 2005. - 444 с.

4. Мальцева П. П. Нанотехнологии. Наноматериалы. Наносистемная техника. Мировые достижения - 2008 год []: сборник / под ред. П. П. Мальцева. - М.: Техносфера, 2008. - 432 с.: цв.ил. - (Мир материалов и технологий). - 369.00

5. Старостин, В. В. Материалы и методы нанотехнологии: учебное пособие / В. В. Старостин; под общ. ред. Л. Н. Петрикеева. - М.: Бином. Лабораторий знаний, 2008. - 431 с.

6. Суздалев. И П. Нанотехнология М.—Комкнига, 2006 — 592 стр.

7. Пул-мл., Ч. Нанотехнологии []: учебное пособие / Ч. Пул, Ф. Оуэнс. - Изд. 4-е, испр. и доп. - М.: Техносфера, 2009. – 335 стр.

10. http://www.nanosvit.com/publ/15-1-0-121

12. http://www.starenie.ru/texnologii/nanotex.php

13. http://nano.msu.ru/

14. http://nanomedicine.ru/

15. Научные работы НИИ питания РАМН

16. nano-union.ru