Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

Международный государственный экологический университет

имени А. Д. Сахарова

Факультет экологической медицины

Кафедра биохимии и биофизики

Оценка токсичности наночастиц серебра in vitro

Курсовая работа студентки 4-ого курса

Чечотко Анны Ивановны

______________А. И. Чечотко

«Допустить к защите» Зав. кафедрой биохимии и биофизики к.б.н., доцент ______________С. Б. Бокуть «____»________________2013 г.	Научный руководитель ____________Е. К. Власенко

Минск 2014

Реферат

Курсовая работа 28 страниц, 5 рисунков, 3 таблицы, 20 источников.

ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА IN VITRO

Объектом исследований являются наночастицы серебра, методы определения токсичности наночастицы серебра in vitro.

Цель исследования: разработать методологические подходы к определению токсичности наночастицы серебра для гигиенической оценки их безопасности.

В процессе выполнения решались следующие задачи: разработать тест-модель для оценки токсичности наноматериалов in vitro; разработать алгоритм исследований токсичности наноматериалов in vitro; обосновать критерии оценки токсичности наноматериалов in vitro.

В ходе выполненной курсовой работы был выбран вид наноматериала (наночастицы серебра) для проведения тестирования in vitro; определены клеточные линии для изучения цитотоксического действия наночастиц с учетом возможных органов-мишеней; проведен анализ научной литературы, касающейся методических аспектов изучения цитотоксического действия наноматериалов для токсикологической оценки. В экспериментах определены приемлемые диапазоны концентраций наночастиц для тех или иных методов исследования.

Рэферат

Abstract

Список сокращений

АОЗ - антиоксидантная защита

АФК - активные формы кислорода

АТФ - аденозинтрифосфат

ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота

ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

НМ - наноматериалы

НЧ - наночастицы

ЦНС - центральная нервная система

ЭФК - эмбриональные фибробласты крысы

MEF - эмбриональные фибробласты мыши

MTT - (4, 5-диметил-2-тиазолил)-2, 5-дифенил-2H-тетразолия бромид, редокс-краситель

UFPs - ультратонкие частицы

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 8

1. НАНОЧАСТИЦЫ 9

1.1 Состояние проблемы 9

1.2 Определение наночастиц 9

1.3 Классификация наночастиц 10

1.4 Свойства наночастиц 11

1.5 Пути поступления и биокинетика наночастиц 12

1.6 Системные эффекты наночастиц 14

1.7 Иисследование цитотоксичности наночастиц 15

2. ОБЬЕКТЫ, МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ 19

2.1 Наночастицы, используемые в экспериментах in vitro 19

2.1.1 Характеристика наночастиц серебра 19

2.2 Культуры клеток, используемые для изучения токсичности in vitro 19

2.2.1 Культура клеток карциномы легкого человека (А549). 19

2.2.2 Культура клеток амниона человека, сублиния FL. 19

2.2.3 Культура лимфоцитов человека. 20

2.2.4 Культура кардиомиоцитов крыс линии SHR 20

2.3 Методы изучения цитотоксичности наноматериалов в культурах клеток млекопитающих 21

2.3.1 Метилтетразолиевый тест 21

2.3.2 Метод оценки жизнеспособности клеток в культуре с помощью окраски трипановым синим (метиленовым синим). 21

2.3.3 Метод оценки жизнеспособности клеток в культуре с помощью определения активности ЛДГ 22

2.4 Перечень испытательного оборудования 23

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 24

3.1 Влияние наночастиц серебра на жизнеспособность клеток линий А549, SHR и сублинии FL по результатам МТТ-теста 24

3.2 Влияние наночастиц на жизнеспособность лимфоцитов человека по результатам МТТ-теста 24

3.3 Изучение цитотоксичности наноматериалов для клеток линии А549 с помощью окраски метиленовым синим 25

3.4 Изучение жизнеспособности клеток в культуре по активности лактатдегидрогеназы в среде культивирования 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 28

Введение

В последние два десятилетия в научную лексику стремительно «ворвались» ряд новых слов с префиксом «нано»: наноструктура, нанотехнология, наноматериал, нанокластер, нанохимия, наноразмерный материал, наноколлоиды, нанореактор и т.п. Издается ряд новых журналов, посвященных исключительно этой тематике, появились монографии, в названии которых присутствует префикс «нано», а также «нано»-профилированные институты, кафедры и отдельные лаборатории, проводятся многочисленные конференции.

В настоящее время в Республике Беларусь выполняется Государственная комплексная программа «Нанотехнологии и наноматериалы», которая предполагает разработку сверхтвердых, тугоплавких, магнитных и композиционных наноматериалов, наноэлектроники, а также изучение физико-химических особенностей наноразмерных величин. Детально изучается влияние нанодобавок на свойства металлов, сплавов, пластмасс, резины, керамики. Преимущество модифицированных материалов – в их высокой прочности и износостойкости, а также хорошем коэффициенте трения.

Разработка новых наноматериалов, рост производства и расширение возможностей их применения неминуемо приведет к увеличению их воздействия на население и окружающую среду. Становится очевидным, что для обеспечения безопасного обращения наноматериалов необходимо понимание возможных эффектов производимых и используемых в различных товарах наноматериалов на различных уровнях организации живых систем, характеристика воздействия и оценка риска на каждом этапе жизненного цикла товара или материала. Важная составляющая таких знаний – результаты токсикологической оценки наночастиц, а именно выявление зависимостей доза-эффект, доза-время-эффект с учетом природы и размера наночастиц, что является предметом изучения нанотоксикологии.