Наночастинки металів як нова антропогенна небезпека в гігієні довкілля, пульмонології та громадському здоров’ї

Анотація

Мета роботи — узагальнити власні натурні гігієнічні, клініко-статистичні й експериментально-токсикологічні дослідження новосинтезованих вітчизняних наночастинок металів (9 наноматеріалів) та експериментально вивчити гострі й хронічні зміни в ультраструктурі легень щурів після одноразового інтратрахеального введення нано-Ag.

Матеріали та методи. Матеріалами досліджень слугували 9 марок вітчизняних нанопорошків металів (нано-Ag, нано-BaTiO₃, нано-CrSi₂, нано-TiN, нано-CrSi, нано-MoSi, нано-TaSi, нано-TiO₂, нано-TiO₂-Ag). Результати й методи власних виробничо-гігієнічних, клініко-статистичних і експериментально-токсикологічних досліджень подразнювальних, загальнотоксичних, генотоксичних та імунотоксичних ефектів, які узагальнюються в статті, описані у відповідних джерелах. Умови постановки експерименту з вивчення ультраструктурних змін у легенях щурів при інтратрахеальному введенні 50 мг нано-Ag у матриці NaCl докладно описані в цій статті.

Результати та обговорення. Показано, що при синтезі наночастинок металів та їхніх сполук із використанням різних технологій повітря робочої зони забруднюється наночастинками в концентраціях від десятих частин до десятків мг на 1 м³. Значна частина наночастинок надходить із витяжними вентиляційними виходами в атмосферу.
Вивчення стану здоров’я операторів синтезу наноматеріалів за матеріалами періодичних медичних оглядів та в умовах поглибленого клінічного обстеження показало, що за рівнем захворюваності перше місце посідає патологія органів дихання, часто із симптоматикою хронічного обструктивного захворювання легень.
Експериментальні дослідження дали змогу встановити, що для наночастинок металів характерна загальнотоксична політропна дія (наночастинки потрапляють у печінку, селезінку, нирки, легені, голов­ний мозок, серце) у поєднанні з легкою подразнювальною, генотоксичною та імунотоксичною дією. Наночастинки металів мають здатність потрапляти в легені та накопичуватися в них незалежно від шляху введення (у наших дослідженнях внутрішньоочеревинне введення).
Результати морфологічних досліджень свідчать, що одноразове інтратрахеальне введення наночастинок срібла, конденсованих у матрицю NaCl, у концентрації 0,5 мг/мл дистильованої води призводить до структурних змін у життєво важливих органах. У легенях інстальований матеріал накопичується в макрофагах інтерстицію міжальвеолярних перетинок уже в 1-шу добу після введення з поступовим зменшенням його кількості в динаміці експерименту. Інтратрахеальне введення наносрібла в соляній матриці спричинює розвиток у легенях гострого й хронічного пневмоніту, хронічного катарального бронхіту, вогнищ емфізематозних та склеротичних змін, що підсилюються з часом.

Висновки. Одержані результати свідчать про виразну біологічну активність металевих наночастинок і необхідність проведення досліджень для токсиколого-гігієнічного обґрунтування допустимого вмісту наночастинок металів в об’єктах довкілля.