Углеродные нанотрубки могут «симулировать» токсичность в стандартном тесте

Новое исследование показало, что стандартный тест на жизнеспособность клеток может заставлять углеродные нанотрубки «имитировать» токсичность. Эта работа объясняет, почему одни исследования заключают, что углеродные нанотрубки — перспективные материалы для строительства, систем доставки лекарств и электроники — опасны для здоровья человека, а другие — нет.

Учёные из Института токсикологии и генетики Исследовательского центра Карлсруэ (Германия) подвергли клетки лёгких человека воздействию одностенных углеродных нанотрубок (SWCNTs) — крупных цилиндрических молекул углерода — и провели несколько тестов для оценки их влияния на жизнеспособность клеток. Три теста показали, что нанотрубки нетоксичны, но четвёртый дал противоположный результат.

«Каждый из четырёх тестов оценивает токсичность SWCNTs по-разному, используя разные индикаторы, но мы ожидаем, что результат будет одинаковым, — заявил ведущий автор исследования Харальд Круг. — Тот факт, что один тест даёт "ложноположительный" результат на токсичность, говорит о том, что предыдущие исследования в этой области могут быть ошибочными».

Почему тесты дали разные результаты?

• MTT-тест показал снижение жизнеспособности клеток. Он основан на измерении превращения соли метилтиазолилтетразолия (MTT) в нерастворимый фиолетовый краситель формазан, которое происходит только при активности митохондриальных ферментов живых клеток.
• WST-тест и два других метода не выявили негативного влияния нанотрубок на клетки.

Причина расхождения кроется в нерастворимой природе MTT и формазана. С помощью электронного микроскопа исследователи увидели, что кристаллы MTT-формазана покрывали нанотрубки, образуя агрегаты. Нанотрубки взаимодействовали с MTT, выводя формазан из реакции. Это делало формазан необнаружимым и создавало ложное впечатление о токсичности нанотрубок. Попытки растворить кристаллы или применить термообработку не увенчались успехом.

«В таких исследованиях выбранный тест на жизнеспособность обязательно нужно перепроверять, поскольку вероятны помехи и искажения, — отметил Круг. — Кроме того, наша работа демонстрирует необходимость установления стандартов при тестировании токсичности углеродных нанотрубок и других наноматериалов».

Подробная статья об исследовании опубликована в июньском номере журнала Nano Letters за 2006 год.

Источник: Nano Lett., Vol. 6, 1261-1268 (2006)