Форма и химия поверхности определяют экотоксичность наночастиц серебра
Новое исследование показывает, что форма и поверхностная химия наночастиц серебра играют ключевую роль в их влиянии на водные экосистемы. Это открытие может помочь в разработке частиц, сохраняющих полезные свойства, но с ограниченным негативным воздействием на окружающую среду.
Контекст и проблема
- Сотни тонн наночастиц серебра (размером 1–100 нм) производятся ежегодно для использования в антимикробных продуктах, катализаторах и электронике.
- Их неизбежное попадание в водную среду вызывает опасения, так как токсичность частиц, в отличие от ионов серебра, мало изучена и не регулируется FDA.
Методология исследования
Учёные из Университета штата Орегон под руководством Мэрилин Рамперсад Мацкевич и Стейси Л. Харпер создали лабораторный микрокосм, включавший:
В системе тестировали сферические и треугольные наночастицы серебра с пятью различными типами поверхностного покрытия.
Ключевые результаты
Избирательная токсичность: Наночастицы негативно влияли на некоторые виды, но не на другие.
- Снижали рост бактерий и дафний.
- Не оказывали воздействия на эмбрионы рыбок данио-рерио.
Роль покрытия: Частицы, покрытые липидами, практически не высвобождали токсичные ионы серебра, но при этом проявляли наибольшую токсичность к дафниям — наиболее чувствительному виду в системе.
Управляемые параметры: Исследование доказало, что, манипулируя формой и поверхностной химией, можно контролировать воздействие наночастиц на окружающую среду.
- В связанной готовящейся публикации показано, что мелкие сферические частицы токсичнее треугольных или кубических.
Значение
Работа открывает путь к целенаправленному дизайну наночастиц серебра, который позволит минимизировать экологические риски без потери их полезных функциональных свойств.