Томские ученые доказали, что наночастицы требуют осторожности
Белоснежный цвет молочной и лакокрасочной продукции, некоторым фармацевтическим препаратам придают добавленные наночастицы диоксида титана. До недавнего времени они считались абсолютно безвредными для человека, но томские ученые доказали, что это не так.
В НИИ биологии и биофизики Томского государственного университета уже третий год ведутся работы по изучению влияния на организм высших млекопитающих диоксида титана в виде наночастиц. В 2009 году исследования по проекту в рамках научно-образовательного центра «Физиология. Безопасность. Междисциплинарные аспекты» были поддержаны федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы.
– Сейчас мы изучаем влияние наночастиц диоксида титана на основные системы организма: систему крови, центральную нервную систему (на поведение), пищеварительную, эндокринную и другие, – рассказывает руководитель проекта профессор Наталья Кривова. – Это действительно уникальная работа, потому что подобных комплексных исследований в России, да и в мире еще не проводилось.
Экспериментируют ученые по традиции на крысах. Эти животные относятся к высшим млекопитающим, и можно с определенной степенью уверенности говорить, что аналогичные эффекты воздействия вещества будут проявляться и у человека.
Были отобраны три группы крыс, одну в течение недели кормят обычной пищей, другую – с добавлением микрочастиц диоксида титана, а третьей дают его уже в наноразмере. За крысами ведется круглосуточное наблюдение.
– Для оценки уровня двигательной активности мы используем программу, которая обрабатывает видеофайлы и дает оценку двигательной активности за определенный период времени, – поясняет сотрудник отдела физиологии НИИББ Марина Ходанович. – Это позволяет сделать наблюдение более объективным. Кроме того, мы визуально анализируем агрессивность поведения. А по окончании эксперимента проводится полное обследование функционирования систем организма: анализ крови, электроэнцефалография, кардиография, различные тесты. Многие методики созданы или доработаны нашими учеными.
Результаты, которые были получены в рамках предварительной работы, удивили участников проекта. Наблюдалось явное увеличение двигательной активности крыс. Но более удручающим оказалось то, что увеличилась вязкость крови подопытных животных (и, как следствие, учащение пульса, нарушение работы сердечной мышцы), а также были обнаружены признаки цирроза печени и нарушение баланса про- и антиоксидантов в организме. Интересно, что в той группе животных, которую кормили пищей с добавлением микрочастиц диоксида титана, подобных явлений не наблюдалось. Было установлено, что и микрочастицы диоксида титана также вызывают различные нарушения функций организма, поэтому представление о биологической инертности диоксида титана, по-видимому, будет пересмотрено.
– В природе такие мелкие частицы образуются, например, при горении, взрывах и т.п., то есть в достаточно редких случаях, – рассказывает Марина Ходанович. – Наночастицы, которые используются в современной промышленности, являются продуктом человеческого «творчества». Организм их не опознает, не борется с ними. И что они там могут «наделать» – это большой вопрос. В последние годы нанопромышленность активно развивается, а исследований, подобных нашему, очень мало.
В проекте задействованы не только состоявшиеся ученые – кандидаты и доктора наук, но и аспиранты, магистранты, даже студенты 2–4-х курсов кафедры физиологии человека и животных ТГУ. Результаты работы будут введены в качестве дополнений в лекционные курсы, готовятся методические пособия. Созданный уникальный комплекс методов можно использовать для оценки влияния любого фактора на организм, начиная от введения препаратов до воздействия геомагнитной среды.