Наночастицами можно заразиться

На модерации Отложенный

Простейшее наблюдение за тем, как один червь пожирает другого, заставило ученых сделать неутешительный вывод: наночастицы путешествуют по пищевым цепочкам.

Фото: National Institute of Standards and Technology

Использование наночастиц в повседневной деятельности пока не достигло такого состояния, когда они представляют реальную экологическую угрозу,

Пищевая (трофическая) цепь

— структуры, по которым в экосистеме происходит трансформация вещества и энергии.

Пищевые цепи построены на отношении «пища — потребитель». В роли первого звена обычно выступают водоросли, растения, грибы. Из неорганических веществ, используя солнечную энергию, они производят органические соединения и поэтому называются продуцентами. Далее выделяется группа первичных потребителей — травоядных. Ими питаются хищники, причем хищники могут питаться друг другом и их в цепочке может быть несколько. Затем идет хищник, не являющийся пищей ни для кого другого. Отмершую биомассу разлагают редуценты, завершая тем самым круговорот веществ и запуская минеральные вещества в следующий круг.

но ученые из Национального университета стандартов и технологии (National Institute of Standards and Technology, NIST) уже начали изучать их перемещение по пищевым цепям.

На пищевой цепочке из двух звеньев они показали, что наночастицы спокойно переходят от жертвы к хищнику.

Правда, в данном эксперименте наночастицы не накапливались, однако это уже, как говорится, дело техники.

В качестве наночастиц исследовали так называемые квантовые точки. Они отличаются сильной флуоресценцией при определенной длине волны и потому все более активно применяются при биологических, химических и медицинских экспериментах. Именно с помощью флуоресценции и наблюдали перемещение наночастиц по пищевой цепи.

ДДТ

— синтетический пестицид.

Впервые был получен в 1873 году. Долгое время неприметное вещество не вызывало интереса, однако в 1939 году швейцарский химик Пауль Мюллер обнаружил его инсектицидные свойства. Сам Мюллер получил в 1948 году Нобелевскую премию в области медицины и физиологии «За открытие высокой эффективности ДДТ как контактного яда», а дуст начал победоносное шествие по миру. Кроме неоценимой помощи сельскому хозяйству (а ДДТ оказался очень эффективен в борьбе с такими вредителями, как саранча, колорадский жук, тля), удалось спасти и миллионы жизней. Удалось полностью или частично справиться с малярией во многих уголках мира. Однако период эйфории сменился почти повсеместным запретом на использование ДДТ. Выяснилось, что из-за длительного времени распада происходит его накопление в пищевых цепях, причем концентрация возрастает на порядок при переходе на следующий уровень пищевой пирамиды. При этом токсическое воздействие начинает проявляться на разных уровнях.

Одноклеточный микроорганизм Tetrahymena pyriformis послужил первым звеном цепи, а пожирающий его многоклеточный Brachionus calyciflorus, соответственно, вторым.

Ученые создали такие условия эксперимента, при которых могли безоговорочно утверждать: перенос вместе с пищей стал единственным путем проникновения наночастиц в организм хищника. При этом авторы работы установили, что данные наночастицы в организме хищника не накапливаются и не оказывают вредного воздействия. Что, впрочем, совсем неудивительно, так как квантовые точки создаются химически и биологически стабильными.

Возможно, следующим этапом работы ученых станет попытка отравить хищника при помощи наночастиц из организма жертвы.

Данные работы опубликованы в пресс-релизе Национального университета стандартов и технологии 30 мая. Более подробно с ней можно будет ознакомиться в июне в Nature Nanotechnology.