Научное прогнозирование токсичности и оценка потенциальной опасности наночастиц оксида меди (II) для здоровья человека
Введение: В настоящее время наночастицы оксида меди (II) (НЧ CuO) используются в различных сферах хозяйственной деятельности человека, что обеспечивает увеличение мирового объёма производства данного наноматериала и продукции, его содержащей. Широкое распространение НЧ CuO увеличивает риск загрязнения ими объектов окружающей среды, что в свою очередь может приводить к экспозиции населения. В связи с этим приобретают актуальность исследования, направленные на изучение и систематизацию физических и токсических параметров НЧ CuO. Цель: Научное прогнозирование токсичности и оценка потенциальной опасности биологического действия НЧ CuO для здоровья человека. Методы: Прогнозирование токсичности и оценка потенциальной опасности наночастиц выполнена на основании прогнозно-аналитического моделирования комплекса показателей, характеризующих физико-химические, молекулярно-биологические, цитологические, физиологические и экологические свойства с расчётом коэффициента опасности (D) и коэффициента неполноты оценки данных (U) наноразмерного CuO. Размер частиц установлен методом растровой электронной сканирующей микроскопии, удельная площадь поверхности - методом Брунауэра, Эммета и Теллера, форму и характер поверхности - методом анализа изображений с использованием универсального программного обеспечения ImageJ-FiJi. Результаты: Исследуемый материал оксида меди (II) имеет средний размер частиц 45,86 нм, угловатую форму, шероховатую поверхность с удельной площадью 17,70 м2/г. Растворимость, заряд, адсорбционная ёмкость и устойчивость к агрегации НЧ CuO зависят от рН среды. Исследуемый наноматериал генерирует свободные радикалы, разрушает клеточные мембраны, нарушает функции ультраструктур клеток, вызывает нарушения протеомного профиля и повреждает белки, фрагментирует ДНК, что приводит к гибели клеток. Вызывает патоморфологические изменения тканей печени, почек, желудка и лёгких. Обладает отдалёнными эффектами действия: генотоксичностью, иммунотоксичностью, канцерогенностью. Наночастицы CuO используются во многих областях хозяйственной деятельности, благодаря чему возрастает объём производства данного наноматериала, что может способствовать экспонированию населения в масштабах страны. По результатам прогнозного моделирования D НЧ CuO составил 2,163; U - 0,03, что подтверждает достоверность проведённой оценки. Выводы: Установлено, что НЧ CuO обладают высокой степенью потенциальной опасности для здоровья человека. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости проведения углублённых токсикологических исследований и составления токсиколого-гигиенической характеристики НЧ CuO при различных путях поступления для разработки эффективных мер профилактики негативного воздействия для лиц, контактирующих с ним в ходе производства и потребляющих готовую продукцию.
