Ученые инженерной школы «Агробиотек» Томского государственного университета (ТГУ) смоделировали наночастицы оксида цинка размером от 1,5 до 2,5 нанометра. Они изучили их влияние на организм человека, поскольку именно такие частицы образуются при подводной сварке, которая сейчас используется во время строительства различных объектов на воде. Расчеты показали, что объем подобных выбросов ежегодно увеличивается на 5%.
Во время подводной сварки образуется дым с мельчайшими токсичными компонентами, которые примерно в 25 000 раз меньше, чем толщина человеческого волоса. Они могут воздействовать на окружающую среду, на организм человека, животных. Среди таких частиц — оксид цинка. При этом обычные способы анализа не позволяют точно прогнозировать поведение наночастиц в воде, поскольку на это влияет много факторов.
Поэтому авторы нового исследования использовали компьютерное моделирование. Они подтвердили, что оксид цинка в формате наночастиц является цитотоксическим. Им удалось оценить реакции на уровне зарядов, поскольку эти компоненты взаимодействуют с белками на уровне электростатики.
Расчеты проводились на суперкомпьютере, который выполняет 239 триллионов операций в секунду. Это одна из самых мощных вычислительных систем в России. Так получилось воссоздать разные формы наночастиц и проверить их влияние на печень. Именно она первой принимает на себя удар, когда эти компоненты попадают в организм.
Выяснилось, что оксид цинка реагирует с некоторыми специфическими ферментами. И это может приводить к нарушению метаболизма в части разрушения сложных веществ и дальнейшего образования из них новых соединений. Кроме того, эти наночастицы влияют на работу мелких кровеносных сосудов, блокируя прохождение лимфоцитов, что замедляет противовоспалительные реакции организма.
Авторы исследования уверены, что необходимо провести аналогичные работы по другим техногенным наночастицам, которые образуются в различных условиях на производстве и в быту. Их опасность может быть недооцененной.
Ранее мы рассказывали о том, как микропластик может попадать в мозг человека.
