Вие сте тук

Д-р Владимир Баулин: Ерата на нанотехнологиите напомня на първите години от откриването на радиоактивността, що се отнася до познаване на рисковете

Когато радиоактивните материали бяха представени на обществото за пръв път, на учените им отне известно време да разберат рисковете. Същото е вярно днес и за нанотехнологията, според д-р Владимир Баулин, от Университета Rovira i Virgili в Тарагона, Испания, който, заедно с колеги, е показал за първи път как наночастици могат да преминават през биологични – или липидни мембрани, в статия, публикувана в списание Science Advances.

Credit: Hysitron
Credit: Hysitron

Изследването е резултат от спонсорирания от ЕС SNAL (Smart Nano-objects for Alteration of Lipid bilayers) проект, който Вие ръководите. Може ли да обясните какво наблюдавахте?

„Това е първото изследване, показващо как миниатюрни златни наночастици могат да преминат през липиден бислой (основна част от биологична мембрана). Този процес беше описан количествено и беше изчислено времето на всеки етап. Липидната мембрана е основната бариера, предпазваща клетките от външната среда, и ако наночастиците могат да преминат през тази бариера, то те могат да навлязат в клетките.“

Специално предложение:

 

Как стана възможно да видите наночастиците да минават през липидния бислой?

„Д-р Жан-Баптист Флеури (от Университета на Саарланд в Германия) проектира специална конструкция с две камери, отделени една от друга с липиден бислой, който съдържа флуоресцентни липиди. Нефлуоресцентни наночастици бяха добавени само към едната от камерите. В тази конструкция наночастиците стават видими само, когато докоснат флуоресцентния бислой и обменят липиди с него. Ако се появи флуоресцентна наночастица във втората камера, това означава, че тя е била в контакт с бислоя и е преминала през него от едната камера в другата. Това беше и доказателството. Като допълнение, процесът на преместване беше изчислен количествено и времето за преместване беше измерено в милисекунди.“

 

Защо наночастиците носят такъв риск за нашите тела?

„Всички биологични обекти, биомолекули, протеини, съществуващи в живите организми, са еволюирали милиарди години, за да се адаптират едни към други. Следователно наночастиците, които са лабораторно синтезирани, се считат от живия организъм за нещо чуждо. Голямо предизвикателство е да ги направим съвместими и нетоксични.“

 

Наночастиците се появиха само преди около 30 години, нали така?

„Считам, че приложението на наночастиците започна с Нобеловата награда през 1985 г. за откритието на фулерените (молекули, съставени от въглеродни атоми, подредени под формата на куха сфера). Това беше и началото на „бума” на наночастиците.“

 

Колко е важно да разберем ефекта на наночастиците върху живите организми в момента?

„Става все по-належащо, тъй като наночастиците и нанотехнологията като цяло навлизат в живота ни. Сега е възможно синтезиране на наноматериали с прецизен контрол, съставяне на наноструктури върху повърхности и точно обследване на свойствата на наночастиците.

Става доста важно да се разберат точните механизми на нанотоксичността и да се  направи класификация в зависимост от механизма. Радиоактивността или рентгеновите лъчи навлязоха в живота ни по същия начин. На учените им отне време да разберат механизмите на действие върху живите организми и наредбите бяха разработени с напредъка на нашето познание.”
Как може да се подобри това познание и какви са притесненията Ви във връзка с текущите емпирични методи?
„Емпиричен тест за токсичност означава да поставите наночастици в клетките и да видите, че клетките са мъртви, но да не разбирате какво се е случило – това е емпирично. Легитимен метод е, но не е достатъчно, за да се определи като токсичност. Вместо това, може да се започне от свойствата на наночастиците и да се мисли за класифициране на нанообектите въз основа на техните физически и химически свойства, като се направи опит  да се предвиди ефектът на даден вид наночастици върху клетка или тъкан предварително.
Разбирам, че може да изглежда твърде амбициозно, тъй като има много малки детайли, които не се вземат предвид в момента в теоретични модели или в някоя класификация. Въпреки това, дори и не съвсем точно,  може да даде някои насоки и ще бъде възможно да се правят прогнози за това как наночастици и полимери взаимодействат с липидни мембрани. Например, в това изследване се използва теоретично моделиране за предполагане на размера и повърхностните свойства на наночастицата, която е в състояние да премине през липидната мембрана по определен път и това беше наблюдавано експериментално.“
Какво ще правите по-нататък в проекта?

„Бихме искали да започнем с такава класификация и разработване на средство  за предвиждане структурата на наноматериал за дадена функция, например да пресича или да взаимодейства с липидни мембрани по-ефективно.”

 

Превод: Гергана Димитрова

Източник: Horizon Magazine

Коментари

коментара

Related posts

By continuing to use the site, you agree to the use of cookies. more information

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close