Оценка действия углеродных нанотрубок на митохондриальную активность клеток тканей различных органов методом спиновых зондов

Abstract

С использованием метода спиновых зондов проведена оценка действия обычных и модифицированных (окисленных) углеродных нанотрубок на митохондриальную активность клеток в гомогенатах тканей печени, почек, сердца и легких экспериментальных животных (крыс). Обсуждены причины избирательного действия нанотрубок (отличия в гидрофильно-липофильном балансе исследованных тканей, отталкивание одноименно заряженных фосфолипидов мембран и окисленных нанотрубок, экранирующее действие сурфактантов на альвеолах легких). Представлены количественные данные о степени токсичности УНТ относительно тканей различных органов. Высказано предположение о том, что направленная химическая модификация нанотрубок может существенно снизить или полностью нивелировать эффекты токсичности углеродных наноматериалов в отношении тканей или органов в целом.

З використанням методу спінових зондів проведено оцінку впливу звичайних і модифікованих (окиснених) вуглецевих нанотрубок на мітохондріальну активність клітин у гомогенатах тканин печінки, нирок, серця та легень експериментальних тварин (щурів). Обговорено причини вибіркової дії нанотрубок (відмінності у гідрофільно-ліпофільному балансі досліджуваних тканин, відштовхування однойменно заряджених фосфоліпідів мембран та окиснених нанотрубок, екрануюча дія сурфактантів на альвеолах легень). Представлено кількісні дані про ступінь токсичності ВНТ відносно тканин різних органів. Висловлено передбачення про те, що спрямована хімічна модифікація нанотрубок може істотно знизити або повністю нівелювати ефекти токсичності вуглецевих наноматеріалів по відношенню до тканин або органів у цілому.

Using spin probes, the evaluation of the impact of conventional and modified (oxidized) carbon nanotubes on the mitochondrial activity of cells in tissue homogenates of liver, kidneys, heart, and lungs of experimental animals (rats) is carried out. The reasons for the selective action of nanotubes (difference in the hydrophilic-lipophilic balances of investigated tissues, repulsion of identically charged phospholipids of membranes and oxidized nanotubes, screening action of surfactants on lunge alveolae) are discussed. Quantitative data on the level of CNT toxicity to tissues of various organs are presented. The suggestion that a directed chemical modification of nanotubes can significantly reduce or completely level the toxicity effects of carbon nanomaterials towards tissues or organs is expressed.