ТОКСИКОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КАРБОНОВИХ НАНОТРУБОК

Н. Я. Летняк

doi:10.11603/mcch.2410-681X.2021.i4.12747

Автор(и)

Н. Я. Летняк ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ І. Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО МОЗ УКРАЇНИ

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2021.i4.12747

Ключові слова:

наночастинки, вуглецеві нанотрубки, токсичність

Анотація

Вступ. У статті проаналізовано наявні літературні дані щодо основних властивостей вуглецевих нанотрубок як одного з найважливіших наноматеріалів. Вуглецеві нанотрубки мають унікальні механічні, електро- і теплопровідні властивості, їх широко використовують у наукових дослідженнях, промисловості та медицині. Нанотехнології на сьогодні є найбільш перспективним у розвитку світової науки напрямком. Наноматеріали стали причиною справжнього прориву в багатьох галузях і проникають у всі сфери нашого життя. Одним із пріоритетних видів наноматеріалів є вуглецеві нанотрубки. Це мультифункціональні матеріали, які активно досліджують у зв’язку з їх унікальними фізико-хімічними властивостями. Вони існують у різноманітних формах та можуть бути хімічно модифіковані функціональними групами біомолекул. Нанотрубки є перспективним наноматеріалом для використання в медицині завдяки надзвичайно високому рівню біосумісності їх із кров’ю, кістками, хрящами і м’якими тканинами. Їх можна використовувати для створення штучних серцевих клапанів, діагностики і терапії ракових захворювань, а також для транспортування протеїнів, антигенів, генів, вакцин та лікарських речовин у клітину. Акцентовано увагу на тому, що вуглецеві нанотрубки відкривають нові можливості для біологічного та медичного застосування: візуалізація молекулярних, клітинних і тканинних структур; створення біосенсорів і електродів на їх основі; цільова доставка різноманітних речовин; променева і фототермічна терапія. З повсякденним зростанням темпів використання наноматеріалів усе менше уваги приділяють можливим негативним впливам наночастинок на безпеку навколишнього середовища та на здоров’я людей у цілому. Малий розмір, специфічна структура, велика площа поверхні, хімічний склад насторожують щодо можливого токсичного впливу на організм людини. Залежно від шляху введення в організм та дози вуглецеві нанотрубки є потенційно небезпечними для нього. Зважаючи на це, виникає необхідність у вивченні їх токсикологічних властивостей.

Мета дослідження – проаналізувати сучасні літературні джерела щодо особливостей токсикологічного впливу вуглецевих нанотрубок.

Висновки. Наявна на сьогодні незначна кількість досліджень у цьому напрямку вказує на те, що наноматеріали можуть бути токсичними. Тому перспективи широкого застосування зумовлюють необхідність продовження досліджень особливостей їх впливу на здоров’я людини.

Посилання

Abayeva, L.F., Shumskiy, V.I., Petritskaya, E.N., Rogatkin, D.A., & Lyubchenko, P.N. (2010). Nanoparticles and nanotechnologies in medicine today and tomorrow. Almanac of Clinical Medicine, 22, 10-16 [in Russian].

Karkyshchenko, N.N. (2009). Nanosafety: new approaches to risk assessment and toxicity of nanomaterials. Biomedicine, 1 (1), 5-27 [in Russian].

Pucillo, E.V. (2011). A systematic approach to assessing the impact of nanotechnologies on the health of the nation. Modernization of Russia: Key problems and solutions: Materials of the XII International scientific Conf. December 15-16 [in Russian].

Mitrofanova, I.V., Milto, I.V., Suhodolo, I.V., & Vasyukov, G.Y. (2014). Opportunities of biomedical use of carbon nanotubes. Bulletin of Siberian Medicine. 2014, 13 (1), 135-144 [in Russian].

Mykhailenko, V.M., Mykhailenko, P.M., & Yeleiko, L.O. (2008) Nanotechnologies – perspectives and risks of use for human health]. Oncology, 10 (4), 420-429 [in Ukrainian].

Leonenko, N.S., Demetska, O.V., & Leonenko, O.B. (2016). Features of physicochemical properties and toxiceffects of nanomaterials – to the problem of assessingtheir dangerous effects on living organisms. Modern Problems of Toxicology, Food and Chemical Safety, 1, 64-77 [in Ukrainian].

Prylutska S.V., Rotko D.M., & Prylutskyi Iu.I. (2012). Toxicity of carbon nanostructures in in vitro and in vivo systems. Modern Problems of Toxicology, 3/4, 49-57 [in Ukrainian].

Rotko, D.M., Prylutska, S.V., & Bohutska, K.I. (2011). Toxicity of carbon nanostructures in in vitro and in vivo systems. Biotechnology. Scientific Journal, 4 (5), 9-24

Chekman, I.S. (2009). Nanoparticles: properties and usage perspectives. Ukrainian Biochemistry Journal, 1 (81), 122-129 [in Ukrainian].

Chekman, I.S., Hovorukha, M.O., & Doroshenko, A.M. (2011) Nanogenotoxicology: the influence of nanoparticles on the cell. Ukrainian Medical Journal, 1 (81), I/II, 30-35 [in Ukrainian].

Murray, A.R., Kisin, E., & Leonard, S.S. (2009) Oxidative stressa ndinf lammatoryres ponseindermal toxicity of single-walled carbon nanotubes. Toxicology, 257, 161-171.

Shvedova, A.A., Pietroiusti, A., Fadeel, B., & Kagan, V.E. (2012). Mechanisms of carbon nanotube-inducedtoxicity: focuson oxidative stress. Toxicol. Appl. Pharmacol., 261, 121-133.

Trakhtenberh, I.M., & Dmytrukha, N.M. (2013). Metal nanoparticles, production methods, areas of application, physicochemical and toxic properties. Ukrainian Journal on Problem of Work Medicine, 4 (37), 62-74 [in Ukrainian].

Mykytyuk, M.V. (2011). Nanoparticles and prospects for their application in biology and medicine. Problems of Ecology and Medicine, 5-6, 41-49 [in Ukrainian].

Moskalenko, V.F., Lisovyy, V.M., & Chekman, I.S. (2009). Scientific fundamentals of nanomedicine, nanopharmacology and nanopharmaceuticals. O. Bohomolets Scientific Bulletin of the National Medical University, 2, 17-31 [in Ukrainian].

Prylutska, S.V., Remeniak, O.V., & Honcharenko, Iu,V. (2009) Carbon nanotubes as a new class of materials for nanobiotechnology. Biotechnology, 2 (2), 55-66 [in Ukrainian].

Lakhtyn, V.M., & Afanasev, S.S., & Lakhtyn, M.V. (2008). Nanotechnologies and prospects for their use in medicine and biotechnology. Bulletin of RAMN, 4, 50-55 [in Ukrainian].

Prodanchuk, N.H., & Balan, H.M. (2009). Nanotoxicology: the state and prospects of research. Modern Problems of Toxicology, (4), 4-20 [in Ukrainian].