CC BY
165
Труды ИБВВ РАН, вып. 77(80), 2017
Transactions of IBIW, issue 77(80), 2017
УДК 620.3:546.65
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И МЕТАЛЛООКСИДНЫХ НАНОЧАСТИЦ
И. И. Томилина1, В. А. Гремячих1, Л. П. Гребенюк1, Е. И.Головкина1, Т. Р. Клевлеева2
'Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 152742 пос. Борок, Ярославская обл., Некоузский р-н, e-mail: [email protected] 2Казанский (Приволжский) Федеральный университет, 420111 г. Казань, Кремлевская, 18
Исследовано действие металлических (золото, серебро) и металлоксидных (цинк, титан) наночастиц на гидробионтов различной систематической принадлежности (ветвистоусых рачков цериодафний, личинок двукрылых насекомых хирономид и икромечущей аквариумной рыбке данио) в условиях хронического эксперимента. Наиболее чувствительный тест-объект - цериодафнии, показатель - плодовитость рачков.
Ключевые слова: наночастицы, металлы, токсичность, гидробионты.
ВВЕДЕНИЕ
Количество промышленно производимых наноматериалов ежегодно увеличивается. К приоритетным наночастицам (НЧ) относятся фуллерены, одно- и многослойные нанотруб-ки, НЧ серебра, золота, железа, оксида титана, оксида алюминия, оксида церия, диоксида кремния, оксида цинка, дендримеры и наноглины [Об утверждении концепции ..., 2007 (Ob utverzhdenii koncepcii ..., 2007)]. По комплексу физических, химических и биологических свойств НЧ, наноматериалы и технологии их производства кардинально отличаются от веществ в форме макроскопических дисперсий и сплошных фаз [Каркищенко, 2009 (Karkishenko, 2009); Онищенко и др., 2007 (Onishenko et al., 2007)]. К наиболее изученным относятся фуллерены, оксиды цинка и титана. Однако, для абсолютного большинства наноматериалов не известны механизмы их поступления в живой организм, биосовместимости, биотрансформации, транслокации в органах и тканях, элиминации и, что особенно важно, их токсичности [Blaise et al., 2008].
На сегодняшний день крайне сложно определить нормативы использования нанома-териалов, а накопленный опыт показывает, что каждое вещество необходимо изучать индиви-
дуально с учетом его размера, формы, структуры поверхности, агрегатного состояния, химического состава, растворимости и целого ряда других факторов. Экотоксикологические эксперименты проводили лишь с некоторыми типами НЧ на отдельных видах животных (дафнии, рыбы, мыши, крысы) и растений (кукуруза, соя, капуста, морковь) [Krysanov et al., 2010; Моргалев и др., 2010 (Morgalev et al., 2010)]. Поэтому данные по воздействию НЧ на экосистемы и человека ограничены [Продан-чук, Балан, 2011 (Prodanchuk, Balan, 2010); Хамидулина, Давыдова, 2011 (Hamidulina, Da-vydova, 2011)]. Наноматериалы, обладающие иными физико-химическими свойствами и биологическим действием по сравнению с традиционными аналогами, следует отнести к новым видам материалов и продукции, характеристика потенциального риска которых для благополучия экосистем и человека является обязательной.
Цель работы - оценить токсическое и тератогенное действие металлических (Au, Ag) и металлооксидных (ZnO, Ti02) наночастиц на гидробионтов различной систематической принадлежности.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Токсическое и тератогенное действия различных НЧ исследовали на тест-объектах, широко распространенных в экотоксикологи-ческой практике: ветвистоусых рачках церио-дафниях (Ceriodaphnia affinis Lillijeborg, 1862), личинках комара-звонца (Chironomus riparius Meigen, 1804) и икромечущей аквариумной рыбке (Danio rerio Hamilton-Buchanan, 1822).
В качестве токсиканатов использовали
коллоидные растворы серебра и золота, суспензии НЧ диоксида титана в различных кристаллических изоформах (анатаз и рутил) и оксида цинка, полученные методом диспергирования в отстоянной артезианской воде на ультразвуковом диспергаторе УЗДН-2Т в режиме 0.5 А, 44 кГц непосредственно перед опытом.
Характеристика НЧ и диапазон исследованных концентраций для различных тест-
объектов приведены в табл. 1.
НЧ серебра, золота и оксида цинка исследовали на электронном трансмиссионном микроскопе JEM 1011 с использованием сеточек, покрытых слоем формвара [Tomilina et al., 2011]. Микроструктуру изомеров диоксида титана изучали на растровом электронном микроскопе с термополевой эмиссией Supra 50VP ("Carl Zeiss", Германия) с использованием детекторов вторичных электронов SE2 и InLense при ускоряющем напряжении от 5 до 20 кэВ [Tomilina et al., 2015].
У цериодафний определяли выживаемость, среднюю продолжительность жизни и индивидуальную плодовитость животных: суммарную плодовитость (общее количество молоди, отрожденное одной самкой в течение всей жизни) и интенсивность размножения рачков (суммарная плодовитость по отношению к продолжительности жизни) [Mount, Norberg, 1984; Tomilina et al., 2011]. Основные регистрируемые показатели влияния НЧ металлов на личинок комара Chironomus riparius - смертность животных, изменение линейных размеров после 20-суточной экспозиции, морфологические деформации структур
ротового аппарата [Warwick, 1985; Ingersoll, Nelson, 1990]. Деформации просматривали на цифровом микроскопе KEYENCE VHX-1000, объектив VH-Z250R. У D. rerio регистрировали смертность эмбрионов, продолжительность эмбрионального развития, % выклева свободных предличинок, их выживаемость после вы-клева и отклонения в эмбриональном развитии [Zhu et al., 2008].
Все эксперименты проводили в двух по-вторностях. Поддерживали оптимальные условия среды: температуру воды - 24 ± 2°С, рН 7.5-8.0, растворенный кислород - на уровне насыщения. Контрольные группы тест-животных содержали в отстоянной водопроводной воде.
Результаты обрабатывали статистически, используя метод однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) и процедуру LSD-теста при уровне значимости р = 0.05 [Sokal, Rohlf, 1995]. Данные представляли в виде средних значений и их ошибок (x ± SE). В таблицах средние значения исследованных показателей приведены с ошибками среднего, на рисунке -с доверительными интервалами.
Таблица 1. Характеристика исследованных наночастиц Table 1. Characterization of the studied nanoparticles (NPs)
Диапазон исследованных кон-
Наночастицы Форма наночастиц Размеры, нм центраций, мг/л
NPs Configuration of NPs Size, nm The range of the investigated concentrations, mg/l
Ag сферическая, эллипсоидальная или неправильная 5-85 0.005-0.0000002
Au сферическая 5-6 0.0001-1.0
TiO2 (анатаз) близкая к сферической 25-50 0.02-200
TiO2 (рутил) палочки или стержни 10-350 0.02-400
ZnO шестиугольная, булавовидная, вере- 15-350 0.02-200
тенообразная и цилиндрическая
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Большая часть НЧ серебра имела сферическую или эллипсоидальную форму, отдельные частицы наиболее крупных размеров - неправильную. Длина или диаметр НЧ варьировали от 4.2 до 103.3 нм (рис. 1а). НЧ золота имели сферическую форму с размером частиц 5-6 нм (рис. 16). Диоксид титана был представлен кристаллическими модификациями анатаза и рутила. НЧ анатаза образовывали агрегаты размером до 50 нм (рис. 1в). Рутил был представлен наносферами диаметром 150300 нм, состоящими из стержней, размеры которых варьировали от 20 до 100 нм (рис. 1г).
Форма НЧ 2п0 отличалась большим разнообразием: встречались частицы шестиугольной, булавовидной, веретенообразной и цилиндрической формы, длина или диаметр которых варьировали от 15 до 350 нм (рис. 1д, е). Для всех частиц при попадании в водную среду отмечено образование конгломератов с максимальным размером до 350 нм.
В разных сериях опытов средняя продолжительность жизни цериодафний варьировала от 16 до 53 суток, что составляло 57-116% контроля (табл. 2).
д е
Рис. 1. Наночастицы серебра (а), золота (б), диоксида титана (модификация анатаз (в), рутил (г)), оксида цинка (д-е). Fig. 1. Nanoparticles silver (a), gold (б), titanium dioxide (anatase modification (в), rutile (г)), zinc oxide (д-e).
Наименьшая продолжительность жизни рачков зарегистрирована при экспонировании в 0.01 мг/л суспензии оксида цинка и 2 мг/л ТЮ2 (рутил). Повышенная продолжительность жиз-ни (134% контроля) отмечена в 2х10-6 мг/л НЧ серебра. В среднем по выборкам (без учета концентрации веществ) продолжительность жизни при действии изученных частиц была
ниже контрольных значений, для металлоок-сидных эта разница - статистически достоверна (рис. 2а).
Средняя суммарная плодовитость во всех сериях опытов не достигала контрольных значений, при действии НЧ 2п0 в концентрации 0.01 мг/л была самой низкой и составляла 25% от контроля (табл.2).
Таблица 2. Изменение биологических показателей цериодафний при действии наночастиц
Table 2. The changes of the biological parameters of Ceriodaphnia under the impact of NPs
Наночастицы NPs Концентрация, мг/л Concentration, mg/l Показатели жизнедеятельности рачков, % контроля Life indicators of the crustaceans, % control
продолжительность жизни life period суммарная плодовитость total fertility интенсивность размножения intensity of reproduction
Ag 2х10-6 134.4 ± 19.1 61.3 ± 8.7 59.9 ± 4.8
1х10-5 118.3 ± 12.9 53.9 ± 5.9 56.2 ± 4.4
5х10-5 73.0 ± 15.9 33.3 ± 7.3 32.0 ± 5.8
Au 0.001 91.6 ± 10.5 55.6 ± 8.4 65.7 ± 12.7
0.01 116.0 ± 32.9 72.1 ± 6.1 67.9 ± 5.2
0.1 94.0 ± 9.1 71.3 ± 7.8 84.0 ± 8.9
TiO2 (анатаз) 0.002 78.8 ± 6.8 51.1 ± 7.5 60.6 ± 6.5
0.02 88.5 ± 7.0 80.6 ± 11.1 88.6 ± 12.0
0.2 71.8 ± 8.5 55.1 ± 7.8 81.7 ± 11.8
2.0 78.5 ± 7.6 74.8 ± 9.6 90.3 ± 10.6
TiO2 (рутил) 0.002 98.2 ± 5.0 99.2 ± 7.2 107.3 ± 9.0
0.02 86.8 ± 9.3 90.4 ± 11.4 102.3 ± 7.2
0.2 71.2 ± 6.6 69.8 ± 8.9 95.1 ± 10.4
2.0 68.4 ± 6.4 77.6 ± 11.5 97.9 ± 12.3
ZnO 0.001 85.4 ± 15.2 76.6 ± 14.0 102.0 ± 17.8
0.005 82.8 ± 13.9 35.0 ± 7.3 86.5 ± 18.4
0.01 57.0 ± 10.8 25.5 ± 7.3 151.0 ± 18.8
Рис. 2. Влияние сублетальных концентраций наночастиц металлов на среднюю продолжительность жизненного цикла (а), суммарную плодовитость (б) и интенсивность размножения (в) цериодафний. По оси ординат - % контроля, по оси абсцисс - 1 - контроль, 2 - диоксид титана (ана-таз), 3 - диоксид титана (рутил), 4 - оксид цинка, 5 - золото, 6 - серебро.
Fig. 2. The effect of sublethal concentrations of metal NPs on the average duration of the life cycle (a), the total fecundity (б) and intensity of reproduction (в) Ceriodaphnia affinis y-axis - % control, x-axis - 1 - control, 2 - titanium dioxide (anatase), 3 - titanium dioxide (rutile), 4 - zinc oxide, 5 - gold, 6 - silver.
Таблица 3. Морфологические показатели личинок Chironomus riparius при действии наночастиц
Table 3. Morphological parameters of larvae of Chironomus riparius under the impact of NPs
Наночастицы NPs Концентрация, мг/л Concentration, mg/l Доля личинок с морфологическими деформациями, % Share of larvae with morphological deformations, % Соотношение деформированных структур ротового аппарата, % Proportion of deformed structures, % Доля личинок IV возраста, % Share of larvae IV age, %
ментум, мандибулы mentum, mandibles комплекс верхней губы complex of the upper labium антенны antennae
0.000002 23.8 38.5 15.4 46.2 23.5
Ag 0.00002 60.0 26.1 21.7 52.2 90.0
0.00005 50.0 26.3 31.6 42.1 100.0
Au 1.0 18.8 10.7 39.3 50.0 100.0
10.0 35.9 22.8 27.8 49.4 86.4
100.0 38.6 34.9 25.8 39.4 58.6
TiO2 (анатаз) 0.00002 42.9 8.4 25.3 66.4 47.6
0.0002 32.1 11.8 26.6 61.6 25.8
0.002 72.7 5.3 15.8 78.9 27.3
0.02 46.0 16.7 23.1 60.2 58.7
0.2 36.3 10.6 17.4 72.1 44.7
2.0 41.9 15.5 24.8 59.8 26.3
TiO2 (рутил) 0.002 40.9 11.6 21.3 67.1 31.6
0.02 43.3 11.1 13.9 75.0 42.0
0.2 33.8 13.6 23.2 63.3 20.6
2.0 35.9 17.4 24.6 58.0 45.9
ZnO 0.2 25.6 16.8 23.4 61.5 81.6
2.0 20.1 23.5 23.8 52.8 42.6
10.0 40.6 42.7 15.0 48.1 32.7
20.0 28.7 19.0 30.4 50.7 40.1
Контроль 8.7 12.1 30.1 57.9 70
Control
Данный показатель пропорционален средней продолжительности жизни рачков, за исключением особей, экспонированных в растворах НЧ золота, у которых при сохранении нормальной продолжительности жизни, плодовитость была снижена на 30-50% по сравнению с контролем, вследствие уменьшения количества молоди в помете. Коэффициенты корреляции между средней суммарной плодовитостью и средней продолжительностью жизни составили: в анатазе - 0.62, рутиле - 0.73, цинке - 0.91, серебре - 1.0, золоте - 0.56 при р = 0.0000. При экспонировании цериодафний в НЧ оксида цинка (без учета концентраций) зафиксированы самые низкие показатели продолжительности жизни и средней суммарной плодовитости и, соответственно, самые высокие - интенсивности размножения (рис. 2 а-в). Средняя продолжительность жизни (для рутила г = -0.25, р = 0.02, цинка г = -0.26, р = 0.02; аната-за г = -0.40, р = 0.0005) и плодовитость рачков (для цинка г = -0.61, р = 0; анатаза г = -0.40,
p = 0.005) за период экспозиции достоверно зависели от концентрации вещества.
Исследованные концентрации всех НЧ не влияли на выживаемость личинок Chironomus riparius. Отмечено достоверное уменьшение линейных размеров тела животных для оксида титана (исключение - анатаз в концентрации 0.2 мг/л и рутил - 2 и 0.02 мг/л), оксида цинка во всех концентрациях, НЧ серебра (исключение - 5х10-5 мг/л) и золота в концентрации 100 мг/л. Для НЧ серебра отмечено достоверное уменьшение размеров тела личинок в зависимости от концентрации вещества (r = 0.65, р = 0.000).
Все исследованные НЧ замедляли метаморфоз и вызывали увеличение числа особей с патоморфологическими изменениями структур ротового аппарата (табл. 3). При действии НЧ ZnO и TiO2 в обеих кристаллических модификациях, за исключением рутила в концентрации 0.02 мг/л, более 50% популяции составляли личинки III возраста (табл. 3).
Рис. 3. Ментум личинок Chironomus riparius.
а - нормальное строение; б-е - деформированные ментумы (б, в - оксид цинка, 10 мг/л; г - оксид цинка, 2 мг/л; д - диоксид титана в модификации рутил, 2мг/л; е - наночастицы золота, 100 мг/л); а - срединный трехзубчатый зубец (а! - основной, бьб2 - добавочные), л]- л6 - латеральные, или боковые зубцы, в - двух-зубчатый основной зубец, г - двухзубчатый первый боковой зубец, д - раздвоение основного зубца, е - дополнительный зубчик между основным и добавочными зубцами. Размерная линейка здесь и на рис. 4 соответствует 1 мкм.
Fig 3. Mentum of larvae Chironomus riparius.
а - normal structure; b-e - deformed mentum (b, в - zinc oxide, 10 mg/l; г - zinc oxide, 2 mg/l; д - titanium dioxide in the rutile modification, 2 mg/l; e - gold nanoparticles, 100 mg/l); а - median tridentate tooth (a1 - basic, б1,б2 - additional), л1- л6 - lateral teeth, в - double-toothed main tooth, г - double-toothed first side of the tooth, д - split of the main tooth, e - additional denticle between the main and additional teeth. Size range here and in Fig. 4 corresponds to 1 цт.
д
Рис 4. Мандибулы личинок Chironomus riparius.
а - нормальное строение; б-д - деформированные мандибулы (б, в - диоксид титана, рутил, 2 мг/л; г - диоксид титана, анатаз, 2 мг/л; д - оксид цинка, 20 мг/л); а^а4 - нижние, или наружные пигментированные зубцы, б - полная трансформация мандибулы, в - прогиб дорзальной части мандибул, г - сокращение числа пигментированных зубцов до 3 -х.
Fig. 4. Mandibles of larvae of Chironomus riparius .
a - normal structure, б-д - deformed mandibles (б, в - titanium dioxide, rutile, 2 mg/l; г - titanium dioxide, ana-tase, 2 mg/l; д - zinc oxide, 20 mg/l); ai-a4 - lower, or outer pigmented teeth, б - a complete transformation of the mandibles, в - a deflection of the dorsal part of mandibles, г - reducing the number of pigmented teeth to 3.
Таблица 4. Влияние наночастиц на эмбриональное развитие и выклев личинок Danio rerio Table 4. The influence of nanoparticles on embryonic development and hatching of larvae of Danio rerio
Наночастцы NPs Концентрация, мг/л Concentration, mg/l Показатели, % контроля Parameters, % control
продолжительность эмбрионального развития duration of embryonic development время выклева 80 % личинок time of hatching
Au 0.1 144.4 111.9
1.0 100.0 101.8
10.0 111.0 102.8
100.0 111.0 103.2
TiO2 20.0 100.0 97.5
(анатаз) 50.0 98.6 138.6
100.0 98.6 137.4
200.0 98.6 112.5
400.0 50.7 90.4
TiO2 20.0 100.0 95.7
(рутил) 50.0 93.9 89.7
100.0 93.9 91.0
200.0 142.9 122.1
400.0 95.9 94.4
ZnO 0.001 150.0 168.1
0.005 100.0 145.3
0.01 100.0 155.9
0.2 100.0 117.0
Доля деформированных личинок возрастала во всех экспериментальных группах животных.
Характер деформаций ротового аппарата зависел от состава экспериментальной среды. Антенны составляли основную часть деформированных структур ротового аппарата личинок хирономид. Деформации ментума, индуцированные воздействием металлических НЧ, были представлены двумя вариантами - срединные, когда аномалии присутствуют в строении срединного зубца (рис. 36, д, е) и латеральные, затрагивающие только боковые зубцы ментума (рис. 3в). Встречались следующие аномалии в строении срединного зубца: раздвоение основного зубца (рис. 3д), хорошо выраженная двух-зубчатая структура зубца (рис. 36), дополнительный зубчик в трехзубчатом основном зубце (рис. 3е). Отмечены случаи уменьшения числа латеральных зубцов (рис. 3в).
Наиболее часто встречаемая деформация мандибул - прогиб их дорзальной части различной степени тяжести (рис. 4в, д). Выявлены случаи уменьшения числа нижних пигментированных зубцов с сохранением нормальной
формы (рис. 4г). При экспонировании личинок хирономид в суспензии ТЮ2 с концентрацией 2 мг/л отмечен редко встречаемый тип деформации: одна мандибула имеет нормальное строение, вторая - полностью депигментирвана и трансформирована в уродливое образование, вытянутое в один длинный зубец (рис. 46).
Деформации в строении структур ротового аппарата личинок хирономид при действии всех частиц имели сходный характер и проявлялись при всех экспозициях. Наибольшим тератогенным действием обладали НЧ серебра и диоксида титана в модификации анатаз. Доля личинок хирономид с патомор-фологическими нарушениями без учета концентраций составила: для диоксида титана -45.3 %, НЧ серебра - 44.6% (контроль - 8.9%).
НЧ металлов оказывали негативное влияние и на рыб Оато гвпо. В отдельных случаях увеличивалась продолжительность эмбрионального развития, что не всегда было связано с высокими концентрациями вещества (табл. 4).
д
Рис. 5. Икра и предличинки Danio rerio при экспозиции в различных наночастицах.
а - икра, контроль, х15; б - икра, 50 мг/л анатаз, х15; в - оксид цинка 20 мг/л, х20; г - личинка, контроль; д - деформация позвоночника и желточного мешка, 1 мкг/л НЧ золота, е -дицефалия предличинки, 10 мг/л НЧ золота.
Fig. 5. Eggs and larvae Danio rerio induced by various nanoparticles.
a - eggs, control, x15; б - eggs, 50 mg/l anatase, x15; в - zinc oxide 20 mg/l, x20; г - larvae, control; д - deformation of the spine and yolk-sac, 1 ^g/l gold NPs; д -dicephaly of larvae, 10 mg/l gold NPs.
г
е
Отмечено увеличение периода созревания предличинок на 42-50% по сравнению с контролем при экспонировании в суспензии рутила в концентрации 200 мг/л, 2п0 - 0.001, НЧ золота - 0.1. Анатаз в концентрации 400 мг/л сокращал время развития предличи-нок на 50% по сравнению с контролем.
Время выклева 80% личинок увеличивалось при экспонировании икры во всех концентрациях НЧ оксида цинка на 17-68%. Статистически значимых корреляционных зависимостей проявления биологических эффектов действия наночастиц на эмбриональное развитие рыб от концентрации вещества не зарегистрировано.
При экспонировании икры в различных НЧ происходило их налипание на ее поверхности, степень которого зависела от концентрации и типа вещества (рис. 5 б, в). Отмечены отдельные случаи возникновения деформаций, как на стадии эмбрионов, так и на стадии личинок. При действии НЧ золота наблюдали случаи деформации и укорочения позвоночни-
ка одновременно с изменениями желточного мешка (рис. 5г). В концентрации 10 мкг/л родилась жизнеспособная личинка с двумя головами (рис. 5д). В контроле аномалий развития не обнаружено.
Оценивая полученные данные с позиций чувствительности тест-объектов различной систематической принадлежности, можно сказать, что все гидробионты (ветвистоусые ракообразные, личинки насекомых и рыбы) оказались в большей или меньшей степени чувствительными к воздействию металлических и ме-таллооксидных НЧ. Наиболее чувствительным тест-объектом были цериодафнии, т. е. орга-низм-фильтратор, наиболее токсикорезистент-ным - рыбы D. rerio. В большей степени НЧ влияли на воспроизводство водных беспозвоночных, угнетая их плодовитость. Снижение воспроизводства потомства - главная опасность любых токсикантов, в том числе и нано-частиц, т.к. это несет угрозу для продуктивности водоема и может сказаться на стабильности и состоянии водных экосистем.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
В настоящее время в мире производятся тысячи тонн наноструктурных материалов, при этом наблюдается устойчивая тенденция к росту их производства [Баян и др., 2015 (Вауап е! а1., 2015)]. Наноматериалы, как правило, легче вступают в химические реакции, чем более крупные частицы того же состава, и поэтому способны образовывать комплексные соединения с ранее неизвестными свойствами. НЧ отличаются от молекул и ионов того же состава не только размерами, но и большей удельной поверхностью, высокой адсорбционной и кумулятивной способностями, увеличенным химическим потенциалом на межфазной границе, в результате чего изменяется растворимость, реакционная и каталитическая способности [Глушкова и др., 2007 (01шЬкоуа е! а1., 2007)]. НЧ не подвергаются биотрансформации и не выводятся из клетки, что вызывает в клетках стресс и их разрушение [Жол-дакова, Синицына, 2007 (2ЬоЫакоуа, 8тюупа, 2007)]. До недавнего времени большая часть исследований токсичности НЧ и наноматериа-лов была сосредоточена на опасности их для здоровья человека. Токсикологическая характеристика для подавляющего числа наномате-риалов либо отсутствовала, либо была представлена ограниченным числом тестов, методология и результаты которых часто взаимно
несопоставимы [Об утверждении концепции ..., 2007 (Ob utverzhdenii koncepcii ..., 2007)]. Один из первостепенных вопросов, на который необходимо получить ответ, касается биологических эффектов действия НЧ на живые организмы, являющихся представителями различных трофических уровней. После попадания в воду в составе сточных вод или из воздуха НЧ в первую очередь могут поступать в организм гидробионтов - фито-, зоопланктона, донных беспозвоночных и рыб [Гусев и др., 2011 (Gusev et al., 2011)]. Таким образом, представляется оправданным выбор использованных в работе тест-объектов, относящихся к указанным группам.
Первые исследования токсических свойств НЧ были проведены на Dapnia magna [Lovern, Klaper, 2006]. Биологические особенности ветвистоусых рачков делают их ценными тест-организмами для растворимых в той или иной степени НЧ, так как существует большая вероятность попадания частиц в водоемы. Известно, что из красок в процессе их эксплуатации 50% НЧ TiO2 попадает в сточные воды, 25% - в почву и 25% - в воздух, из облицованных покрытий - 90% попадает в сточные воды и 10% - в воздух. Из косметических средств, содержащих НЧ TiO2, 80% попадают в сточные воды и 20% - в воду водоемов [Faes,
Aerts, 2007]. Таким образом, роль беспозвоночных, может оказаться существенной в перемещении наноматериалов как в пределах водоема, так и выносе их за его пределы [Krysanov et al., 2010].
НЧ диоксида титана в концентрации 100 мг/л не оказывали токсического действия на D.magna за 48 час экспозиции. С ростом продолжительности воздействия токсичность НЧ возрастала и летальная концентрация (LC50) за 72 часа составила 2 мг/л. При хроническом воздействии НЧ TiO2 ингибировали рост и размножение дафний даже в концентрациях 0.5-5 мг/л [Zhu et al., 2010].
Наночастицы TiO2, Al2O3, ZnO были обнаружены в желудочно-кишечном тракте D. magna за 48 час экспозиции рачков в суспензиях частиц [Zhu et al., 2009]. При этом происходила быстрая, в течение 12 ч, аккумуляция НЧ диоксида титана, а выведение было медленным, через 72 ч существенное количество НЧ оставалось еще в организме дафний [Zhu et al., 2010].
Экспериментально подтверждено тератогенное воздействие металлических и метал-лооксидных НЧ на морфологические структуры ротового аппарата личинок хирономид. Один из показателей тератогенного действия -изменение соотношения трех групп деформированных структур ротового аппарата: силь-нохитинизизированных (ментум, мандибулы), комплекса верхней губы и антенн. В большинстве случаев это соотношение сдвинуто в сторону антенн, так как они быстрее реагируют на неблагоприятные факторы среды [Bhattachar-yay et al., 2005]. Данных о влиянии различных НЧ на возникновение патоморфологических нарушений структур ротового аппарата личинок хирономид в литературных источниках не найдено. В эксперименте авторов при действии НЧ TiO2 отмечено значительное увеличение доли деформированных антенн и высокий индекс тяжести антеннальной деформации (ISAD), что характерно также и для ионов тяжёлых металлов [Janssens de Bisthoven et al., 1998, Servia et al., 2006;]. При действии НЧ ZnO значительную часть (20-53%) аномальных ротовых элементов личинок составляли деформированные сильнохитинизированные структуры. Многочисленные деформации жестких ротовых структур личинок зарегистрированы и при действии НЧ золота (табл. 3). Несмотря на химическую инертность, НЧ золота обладают мутагенными и генотоксиче-скими свойствами [Khlebtsov, Dykman, 2011]. Известно, что эффект проникновения НЧ через
гематоэнцефалический барьер зависит от размера, с верхней границей для частиц размером 15-20 нм. Золотые НЧ диаметром менее 10 нм, как в нашем исследовании, могут иметь потенциально более высокую токсичность за счет возможности необратимого связывания с биополимерами клеток [Kunzmann et al., 2011]. Такие физико-химические свойства самих частиц, как высокая проникающая способность, большая площадь удельной поверхности и химическая активность, позволяет им вступать в контакт с различными химическими соединениями. Образованные ими органометалличе-ские комплексы обладают высокой биодоступностью и токсичностью и, вследствие этого, особенно опасны для гидробионтов [Stuijf-zand et al., 2000]. Тем более, что органические загрязняющие вещества в большей степени влияют на морфогенез устойчивых сильнохитини-зированных структур [Bleeker et al., 1999].
Причины деформаций, возникающих у личинок хирономид при действии неблагоприятных факторов, до конца не выяснены. Предположительно это могут быть мутации, вызванные повреждениями ДНК [Janssens et al., 1998]. Взаимодействие молекул на поверхности НЧ приводит к образованию свободных радикалов, т.е. нестабильных атомов и соединений, действующих как агрессивные окислители, повреждающие структуры организма, прежде всего клеточные мембраны, ДНК [Cui, Mumper, 2002]. Повреждение ДНК - наиболее существенный фактор токсического действия НЧ, так как определяет возможное проявление наноматериалами генотоксических, канцерогенных и мутагенных свойств [Trouiller et al., 2009; Shi et al., 2013]. Многочисленные тератогенные изменения структур ротового аппарата личинок Ch. riparius могут иметь ту же природу.
Для оценки токсичности НЧ выбрана аквариумная рыбка Danio rerio, которая щироко используется для исследования безопасности лекарственных средств. В последние годы эта модель все чаще используется и в токсикологических исследованиях различных НЧ [Fako, Furgeson, 2009; Kovriznych et al., 2013; Rizzo et al., 2013]. Установлено, что НЧ коллоидного золота с размером от 3 до 100 нм и в концентрации от 0.05 до 50 мг/л не оказывали токсического действия на рыб за время экспозиции 120 ч [Bar-Ilan et al., 2009]. Низкие концентрации НЧ золота (от 0.002 до 0.02 мг/л) размером от 15 до 35 нм, покрытые поливиниловым спиртом, не вызывали в течение 72 часов каких-либо токсических эффектов, включая кар-
диотоксические, а также реакцию на касание [Asharani et al., 2011]. В нашем эксперименте концентрация 100 мг/л с размером НЧ золота 6 нм не влияла на продолжительность эмбрионального развития и процент выклева предли-чинок (табл. 4), но вызывала случаи деформации позвоночника, желточного мешка и дице-фалии предличинки (рис. 5д-е). Известно, что одиночные НЧ золота могут пассивно диффундировать в хорионическое пространство эмбриона D. rerio. При этом количество накопленных в эмбрионе НЧ соответствует введенной концентрации. Большая часть эмбрионов D. rerio (74% в среднем), инкубированных в НЧ золота с размерами 0.025-1.2 нм в течение 120 часов, развились до нормы, 24% погибли и только у 2% появились деформации [Browning, Huang, 2013]. Этот результат контрастирует с результатами исследования НЧ серебра в концентрации 0.08 нМ, которая на ранних стадиях развития D. rerio не оказывала токсического действия на развивающийся эмбрион. При дальнейшем повышении концентрации до 0.19 нМ нормально развивающихся эмбрионов уже не было обнаружено [Lee et al., 2007]. Были выявлены следующие нарушения в развитии рыб: дефект плавников, искривление хвоста, отеки в области сердца, головы и желточного мешка, а также нарушения в развитии глаз [Harper et al., 2015]. Оказалось, что НЧ золота более биологически совместимы с тканями эмбрионов D. rerio, чем НЧ серебра [Wehmas et al., 2015].
Несмотря на использование стандартных методов исследования для оценки опасности НЧ, регистрируется различная степень их токсичности. Потенциально на токсичность НЧ могут влиять многие факторы (форма частиц, кристаллическая структура, склонность к агрегации, поверхностная активность, химический состав и растворимость).
Относительный вклад растворенных и взвешенных фракций НЧ в их токсичность существенно зависит от размера самих частиц [Heinlaan et al., 2008], коллоидной стабильности в различных тестовых средах [El Badavi et al., 2010] и состава тестируемой среды [Romer et al., 2011]. Как свидетельствуют результаты токсикологических исследований, легче прогнозировать неблагоприятные эффекты растворимых НЧ, так как они связаны с хорошо изученными компонентами их химического состава и не зависят от исходного размера частиц. Иная ситуация у нерастворимых и малорастворимых НЧ, токсичность которых при
одинаковой массе существенно отличается от действия макрочастиц того же химического состава, что препятствует формальному переносу накопленных данных на оценку действия изучаемых наноматериалов [Ferin et al., 1992]. НЧ могут взаимодействовать с другими веществами, в том числе и с токсикантами, растворенными в воде, и вносить их в организм водных животных. При этом в присутствии НЧ происходит концентрирование токсичных веществ в организме [Sun et al., 2007]. Показано, что НЧ TiO2 значительно усиливают токсичность других металлов для дафний [Fan, 2010]. При добавлении НЧ TiO2 в концентрации 2 мг/л LC50 меди для дафний снижается в 3 раза вследствие значительного повышения её биоаккумуляции [Fan, 2010]. НЧ диоксида титана блокируют сульфгидрильные группы, вызывая торможение процессов детоксикации с участием системы металлотионеинов, что приводит к преждевременной гибели дафний [Hall et al., 2009]. Кроме того, адсорбция каких-либо органических молекул на поверхности НЧ уменьшает их агрегацию и способствует стабилизации суспензии [Keller et al., 2010]. Это в свою очередь может повышать роль НЧ в переносе экологически опасных веществ и поступлении последних в организм животных.
Физико-химические особенности НЧ, определяющие их отличия от макродисперсий тех же веществ неоднократно рассматривались.
Во-первых, большая кривизна поверхностей и сопряженная топология атомов существенно изменяют растворимость, каталитические свойства и реакционноспособность НЧ [Онищенко и др., 2007 (Onishchenko et al., 2007)].
Во-вторых, высокая удельная поверхность усиливает их каталитические и адсорбционные свойства. При уменьшении размера частиц ее удельная поверхность увеличивается. Так как реакционная способность твердых веществ (при прочих равных условиях) пропорциональна площади их поверхности, то это позволяет предположить наличие высокой биологической активности НЧ (в перерасчете на единицу массы) по сравнению с крупными частицами [Wiesner et al., 2006].
В-третьих, в силу небольших размеров НЧ способны проникать в органеллы и взаимодействовать с макромолекулами. Теоретически клетки могут быть проницаемы для НЧ и по чисто механическим причинам. Защитные барьеры клеточных структур и тканей организма не всегда эффективны для наноматериа-лов. НЧ обладают способностью разрушать
оболочки (мембраны) клеток и проникают за счет этого внутрь. В настоящее время экспериментально определены следующие механизмы попадания НЧ в клетку: 1) механическое разрушение мембраны клетки НЧ и их проникновение внутрь. Например, Ag возбуждает колебания мембран, увеличивая их пористость, проницаемость относительно твердых частиц [Wijnhoven et al., 2009]; 2) фагоцитоз НЧ клетками с последующим экзоцитозом; 3) проникновение НЧ между клетками. Предполагают, что некоторые частицы могут диффундировать между плазматическими мембранами, разделяющими клетки друг от друга [Choi et al., 2010].
В-четвертых, НЧ являются электрически заряженными, что увеличивает их адсорбционные свойства и способность проникать через биобарьеры. Во многом цитотоксические свойства НЧ объясняются их способностью к агрегации внутри клеток. И, в-пятых, высокая способность к аккумуляции. Из-за своего небольшого размера НЧ не распознаются защитными барьерами живого организма, не подчиняются биотрансформации и не выводятся из организма, передаются по пищевой цепи. По результатам исследований Центра биотестирования безопасности нанотехнологий и нанома-териалов "Биотест-Нано" национального исследовательского Томского государственного университета в некоторых звеньях пищевой цепи концентрация НЧ за счет биоаккумуляции повышается в 10 000 раз [Моргалев и др., 2010 (Morgalev et al., 2010)].
Токсичность НЧ определяется не только их размером, но и формой. Частицы дендриче-ской и веретенообразной формы обладают более высокой токсичностью нежели частицы сферической формы [Wang et al., 2007]. Вероятно, веретенообразные НЧ имеют большую удельную поверхность (отношение площади поверхности к массе S/m) и кривизну поверх-
ности, которая меняет расположение электронов и создает дипольные моменты, увеличивающие активность НЧ [Крутько и др., 2008 (КгиЛо е! а1., 2008)].
Токсические эффекты НЧ связывают, в первую очередь, с формированием окислительного стресса и образованием активных радикалов [Ргуог, 1986]. Повышенный уровень активных форм кислорода (АФК) в клетке способствует запуску цепных реакций окислительной деградации биомолекул, в частности, инициируют перекисное окисление липидов (ПОЛ) клеточных мембран, что способствует нарушению их структуры и повышению проницаемости [Егса1 е! а1., 2001].
Широкое распространение нанотехноло-гии с неизбежностью повышает риск воздействия НЧ на организм человека и окружающую среду. При этом НЧ, являющиеся лекарствами или транспортерами лекарств, биологический эффект которых тщательно изучается, составляют лишь очень небольшую часть из всей массы НЧ [Зиганшин, Зиганшина, 2008 (ZigansЫn, ZigansЫna, 2008)]. Каждый образец НЧ характеризуется уникальной формой, размером, площадью поверхности, наличием внутренних пространств и пор, заряда, растворимостью, способностью к образованию агрегатов и агломератов и другими особенностями. Без детальной характеристики свойств частиц невозможно адекватно объяснить наблюдаемый биологический эффект, что делает принципиально важными как исчерпывающее описание, так и стандартизацию образцов, исследуемых в эксперименте [Sayes, Warheit, 2009]. Биологическая активность основной массы промышленно-производимых наноматериалов и наночастиц остается по большей части мало изученной, и потому последствия их влияния на живые объекты становятся трудно прогнозируемыми.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Все исследованные гидробионты (ветви-стоусые ракообразные, личинки насекомых и рыбы) оказались в большей или меньшей степени чувствительными к воздействию металлических и металлооксидных НЧ. Наиболее чувствительным тест-объектом были церио-дафнии, т. е. организм-фильтратор, наиболее токсикорезистентным - рыбы В. гвпо.
НЧ снижали среднюю продолжительность жизни, суммарную плодовитость и интенсивность размножения цериодафний; влия-
ли на линейные размеры личинок хирономид, вызывали многочисленные деформации структур ротового аппарата; увеличивали продолжительность эмбрионального развития рыб. В большей степени НЧ влияли на воспроизводство водных беспозвоночных, угнетая их плодовитость.
При действии в равных концентрациях диоксид титана в модификации анатаз оказывал на гидробионтов различной систематической принадлежности более выраженное ток-
сическое действие, чем рутил, что свидетельствует в пользу существующих представлений о более высокой токсичности для гидробион-тов частиц меньшего размера.
Угнетение процессов воспроизводства (цериодафнии, данио), а также морфологические деформации (хирономиды, данио), выявленные в эксперименте, влияют на конкурентоспособность животных за пищевой ресурс и делают их доступной жертвой для хищников. Вследствие этого становится возможным нарушение трофических цепей и уменьшение
продуктивности водоемов, что в свою очередь не может не сказаться на стабильности и состоянии водных экосистем.
Актуальными остаются дальнейшие исследования негативных эффектов действия НЧ на гидробионтов и обоснование безопасных уровней частиц в объектах окружающей среды. Результаты работы могут быть использованы для разработки комплексных методик определения токсичности металлических и ме-таллооксидных наночастиц.
Авторы выражают благодарность А.П. Мыльникову (ИБВВ РАН) и Е.А. Смирнову (Федеральная политехническая школа Лозанны) за предоставленные фотографии наночастиц.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Баян Е.М., Лупейко Т.Г., Домницкий Н.К. Производство наноматериалов: потенциальные риски и пути их снижения // Технологии гражданской безопасности. 2015. Т. 12. № 2 (44). С. 75-78.
Глушкова А.В., Радилов А.С., Рембовский В.Р. Нанотехнологии и нанотоксикология — взгляд на проблему // Токсикологический вестник. 2007. № 6. С. 4-8.
Гусев А.А., Емельянов А.В., Шутова С.В. Ткачев, А. Г., Годымчук, А.Ю. Экотоксикологическое исследование углеродного наноструктурного материала // Научные ведомости. Сер. Естественные науки. 2011. № 15 (110). Вып. 16. С. 80-87.
Жолдакова З.И., Синицына О.О. Некоторые сходства и различия в токсических свойствах наночастиц и других химических веществ // Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий (нановолны, частицы, структуры, процессы, биообъекты) в экологии человека и гигиене окружающей среды. Матер. пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и Минздравсоцразвития Российской Федерации. М., 2007. С. 52-57.
Зиганшин А.У., Зиганшина Л.Е. Наночастицы: фармакологические надежды и токсикологические проблемы // Казанский медицинский журнал. 2008. Т. 89. № 1. С. 1-7.
Каркищенко Н.Н. Нанобезопасность: новые подходы к оценке рисков и токсичности наноматериалов // Биомедицина. 2009. № 1. С. 5-27.
Крутько В.Н., Пуцилло Е.В., Чижов А.Я. Проблема оценки рисков нанотехнологий: методологические аспекты // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности. 2008. № 4. С. 55-61.
Моргалёв Ю.Н., Хоч Н.С., Моргалёва Т.Г., Гулик Е.С., Борило Г.А., Булатова У.А., Моргалёв С.Ю., Понявина Е.В. Биотестирование наноматериалов: о возможности транслокации наночастиц в пищевые сети // Российские нанотехнологии. 2010. Т. 5. № 11-12. С. 131-135.
Об утверждении концепции токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов. Пост. гл. гос. сан. врача РФ № 79 от 31 октября 2007 г. // Российская газета. Федеральный выпуск № 4533
Онищенко Г.Г. Регламентированный наномир // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2010. № 5. С. 60-65.
Онищенко Г.Г., Арчаков А.И., Бессонов В.В., Бокитько Б.Г., Гинцбург А.Л., Гмошинский И.В., Григорьев А.И., Измеров Н.Ф., Кирпичников М.П., Народицкий Б.С., Покровский В.И., Потапов А.И., Рахманин Ю.А., Ту-тельян В.А., Хотимченко С.А., Шайтан К.В., Шевелева С.А. Методические подходы к оценке безопасности наноматериалов // Гигиена и санитария. 2007. № 6. С. 3-10.
Проданчук М.Г., Балан Г.М. Наночастицы диоксида титана и их потенциальный риск для здоровья и окружающей среды // Совр. пробл. токсикологии. 2011. № 4. С. 11-27.
Хамидулина Х.Х., Давыдова Ю.О. Международные подходы к оценке токсичности и опасности наночастиц и наноматериалов // Токсикол. вестник. 2011. № 6. С. 53-57.
Asharani P.V., Lianwu Y., Gong Z., Valiyaveettil S. Comparison of the toxicity of silver, gold and platinum nanoparti-cles in developing zebrafish embryos // Nanotoxicology. 2011. V. 5. № 1. P. 43-54.
Bar-Ilan O.R., Albrecht M., Fako V.E., Furgeson D.Y. Toxicity assessments of multisized gold and silver nanoparticles in zebrafish embryos // Small. 2009. V. 5. № 16. P. 1897-1910. DOI: 10.1002/smll.200801716.
Blaise C., Gagne F., Ferard J.F., Fullaffroy P. Ecotoxicity of selected nano-materials to aquatic organisms // Environ. Toxicol. 2008. V. 23 (5). P. 591-598.
Bleeker E.A.J., Leslie H.A., Groenendijk D., Plans M., Admiraal W. Effects of exposure to azaarenes on emergence and mouthpart development in the midge Chironomus riparius (Diptera: Chironomidae) // Environm. Toxicol. and Chem. 1999. V. 18. P. 1829-1834.
Bhattacharyay G., Sadhu A.K., Mazumdar A., Chaudhuri P.K. Antennal deformities of chironomid larvae and their use in biomonitoring of heavy metal pollutants in the river Damodar of West Bengal, India // Environm. Monitoring and Assessment. 2005. V. 108. P. 67-84.
Choi J.Y., Lee S.H., Na H.B. In vitro cytotoxicity screening of water dispersible metal oxide nanoparticle in human cell lines // Bioprocess and Biosystems Engeneering. 2000. V. 33. P. 21-30.
Cui Z., Mumper R.J. Plasmid DNA-entrapped nano-particles engineered from microemulsion precursors: in vitro and in vivo evaluation // Bioconjug. Chem.2002. V. 13. P. 1319-1327.
El Badawy A.M., Luxton T.P., Silva R.G., Scheckel K.G., Suidan M.T., Tolaymat T.M. Impact of environmental conditions (pH, ionic strength, and electrolyte type) on the surface charge and aggregation of silver nanoparticles suspensions // Environ. Sci. Technol. 2010. V. 44. P. 1260-1266.
Ercal N., Gurer-Orhan H., Aykin-Burns N. Toxic metals and oxidative stress. Part I: mechanisms involved in metal-induced oxidative damage // Curr. Top Med. Chem. 2001. V. 1. № 6. P. 529-539.
Faes C., Aerts M. Model averaging using fractional polynomials to estimate a safe level of exposure // Risk. Anal. 2007. V. 27. № 1. P. 111-123.
Fako V.E., Furgeson D.Y. Zebrafish as a correlative and predictive model for assessing biomaterial nanotoxicity // Advanced Drug Delivery Reviews. 2009. V. 61. № 6. P. 478-486.
Fan W. Nano-TiO2 enhances the toxicity of cooper in natural water to Daphnia magna // Environmental Pollution. 2010. № 3. P. 729-734.
Ferin J., Oberdorster G., Penney D.P. Pulmonary retention of ultrafine and fine particles in rats // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. 1992. V. 6(5). P. 535-42.
Flora S.J., Mittal M., Mehta A. Heavy metal induced oxidative stress: its possible reversal by chelation therapy // Indian. J. Med. Res. 2008. V. 128. № 4. P. 501-523.
Griffitt R.J., Luo J., Gao J., Bonzongo J.C., Barber D.S. Effects of particle composition and species on toxicity of metallic nanomaterials in aquatic organisms // Env. Toxicol. Chem. 2008. V. 27. № 9. P. 1972-1978.
Janssens de Bisthoven L., Vermeulen A., Ollevier F. Experimental induction of morphological deformities in Chironomus riparius larvae by chronic exposure to copper and lead // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1998. V. 35. P. 249-256.
Hall S., Bradley T., Moore J. Acute and chronic toxicity of nano-scale TiO2 particles to freshwater fish, cladocerans, and green algae, and effects of organic and inorganic substrate on TiO2 toxicity // Nanotoxicology. 2009. V. 3. № 2. P. 91-97.
Harper B., Thomas D., Chikkagoudar S., Nathan B., Tang K., Heredia-Langner A., Lins R., Harper S. Comparative hazard analysis and toxicological modeling of diverse nanomaterials using the embryonic zebrafish (EZ) metric of toxicity // J. Nanopart. Res. 2015. V. 17. P. 250-262. DOI 10.1007/s11051-015-3051-0.
Heinlaan M., Ivask A., Blinova I., Dubourguier H.C., Kahru A. Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus // Chemosphere. 2008. V. 7. P. 1308-1316.
Ingersoll C.G., Nelson M.K. Testing sediment toxicity with Hyalella azteca (Amphipoda) and Chironomus riparius (Diptera) // Aquat. Toxicol. and Risk Assessment. Philadelphia: Amer. Soc. Test. and Mater. 1990. V. 13. P. 93-109.
Keller A.A., Wang H., Zhou D., Lenihan H.S., Cherr G., Cardinale B.J., Miller R., Ji Z. Stability and aggregation of metal oxide nanoparticles in natural aqueous matrices // Environ. Sci. Technol. 2010. V. 44. P. 1962-1967.
Khlebtsov N., Dykman L. Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies. 2011. Chem. Soc. Rev. V. 40. P. 1647-1671.
Kim K.T., Zaikova T., Hutchison J.E., Tanguay R.L. Gold nanoparticles disrupt zebrafish eye development and pigmentation // Toxicological Sciences. 2013. V. 133. № 2. P. 275-288. DOI: 10.1093/toxsci/kft081
Kovriznych A., Sotnikova R., Zeljenkova D., Rollerova E., Szabova E., Wimmerova S. Acute toxicity of 31 different nanoparticles to zebrafish (Danio rerio) tested in adulthood and in early life stages - comparative study // Interdisciplinary Toxicology. 2013. V. 6. № 2. P. 67-73.
Kreyling W.G., Semmler M., Erbe F., Mayer P., Takenaka S., Schulz H., Oberdorster G., Ziesenis A. Translocation of ultrafine insoluble iridium particles from lung epithelium to extrapulmonary organs is size dependent but very low // J. Toxicol. Environ. Health A. 2002. V. 65(20). P. 1513-1530.
Krysanov E.Y., Pavlov D.S., Demidova T.B., Dgebyadze Y.Y. Effect of nanoparticles on aquatic organisms // Biology Bulletin. 2010. Vol. 37. № 4. P. 406-412. DOI: 10.1134/S1062359010040114
Kunzmann A., Andersson B., Thurnherr T, Krug H., Scheynius A., Fadeel B. Toxicology of engineered nanomaterials: Focus on biocompatibility, biodistribution and biodegradation // Biochimica et biophysica acta (BBA) / General subjects. 2011. V. 1810. № 3. P. 361-373.
Lee K.J., Nallathamby P.D., Browning L.M., Osgood C.J., Xu X. . In vivo imaging of transport and biocompatibility of single silver nanoparticles in early development of zebrafish embryos /// ACS Nano. 2007. V. 1, № 2. P. 133-144. DOI: 10.1021/nn700048y
Lovern S.B., Klaper R. Daphnia magna mortality when exposed to titanium dioxide and fullerene (C60) nanoparticles // Env. Toxicol. Chem. 2006. V. 25. № 4. P. 1132-1137.
MacDonald E.E., Taylor B.R. Incidence of mentum deformities in midge larvae (Diptera: Chironomidae) from Northern Nova Scotia, Canada // Hydrobiologia. 2006. V. 563. P. 277-287.
Mount D.I., Norberg T.J. A seven-day life-cycle cladoceran toxicity test // Environ. Toxicol. Chem. 1984. V. 3. P. 425-434.
Pryor W.A. Oxy-Radicals and Related Species: Their Formation, Lifetimes and Reactions. // Ann. Rev. of Phys. 1986. V. 48. P. 657-667.
Romer I., White T.A., Baalousha M., Chipman K., Viant M.R., Lead J.R. Aggregation and dispersion of silver nanoparticles in exposure media for aquatic toxicity tests // J. Chromatogr. 2011. V. 1218. P. 4226-4233.
Rizzo L.Y., Golombek S.K., Mertens M.E., Pan Y., Laaf D. In vivo nanotoxicity testing using the zebrafish embryo assay // Journal of Materials Chemistry. 2013. V. 1. № 32. P. 3918
Sayes C.M., Warheit D.B. Characterization of nanomaterials for toxicity assessment // Wiley Interdiscip. Rev. Nano-med. Nanobiotechnol. 2009. V. 1(6). P. 660-70. DOI: org/10.1002/wnan.58
Servia M. J., Ry A., Heydorff M., Garric J., Lagadici L. Effects of copper on energy metabolism and larval development in the midge Chironomus riparius //Ecotoxicology. 2006. V. 15. P. 229-240.
Sokal R.R., Rohlf F.J. Biometry. The principals and practice of statistics in biological research. N.Y.: W.H. Freeman and Co, 1995. 887 p.
Shi H., Magaye R., Castoranova V., Zhao J. Titanium dioxide nanoparticles: a review of current toxicological data // Part. Fibre Toxicol. 2013. № 10. P. 15-48.
Stuijfzand S.C., Helms M., Kraak M.H.S., Admiraal W. Interacting effects of toxicants and organic matter on the midge Chironomus riparius in polluted river water // Ecotox. Environ. Safe. 2000. V. 46. P. 351-356.
Sun H., Zhang X., Niu Q., Chen Y., Crittenden J.C. Enhanced accumulation of arsenate in carp in the presence of titanium dioxide nanoparticles // Water Air Soil Pollut. 2007. V. 178. P. 245-254.
Tomilina I.I., Gremyachikh V.A., Grebenyuk L.P., Golovkina E.I., Smirnov E.A. Changes in biological parameters of freshwater animals under the impact of various crystal modifications of titanium dioxide nanoparticles // Inland Water Biology. 2015. V. 8. № 3. P. 309-318.
Tomilina I.I., Gremyachikh V.A., Myl'nikov A.P., Komov V.T. Changes in biological characteristics of freshwater heterotrophic flagellates and cladocerans under the effect of metal oxide nano- and microparticles // Inland Water Biology. 2011. V. 4. №. 4. P. 475-483.
Trouiller B., Reliene R., Westbrook A. Solaimani P., Schiestl R.H. Titanium dioxide nanoparticles induce DNA damage and genetic instability in vivo in mice // Cancer Res. 2009. V. 69. P. 8784-8789.
Wang J.X., Zhou G.Q., Chen C.Y., Yu H.W., Wang T.C., Ma Y.M. Acute toxicity and biodistribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration // The journal of physical chemistry. Toxicology letters. 2007. V. 168. P. 176-185.
Warwick W.F. Morphological abnormalities in Chironomidae (Diptera) larvae as measures of toxic stress in freshwater ecosystems: indexing antennal deformities in Chironomus Meigen // Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1985. V. 42. № 12. P. 1881-1914.
Wehmas L.C., Anders C., Chess J., Alex Punnoose A., Pereira C.B., Greenwood J.A., Tanguay R.L. Comparative metal oxide nanoparticle toxicity using embryonic zebrafish // Toxicology Reports. 2015. Vol. 2. P. 702-715. DOI: 10.1016.toxrep.2015.03.015
Wiesner M.R., Lowry G.V., Alvarez P., Dionysiou D., Biswas P. Assessing the risks of manufactured nanomaterials // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 4336-4345.
Wijnhoven S., PeijnenburgW., Herberts C.A., Hagens W., Oomen A.G., Heugens E., Roszek B., Bisschops J., Gosens I., Van de Meent D., Dekkers S., de Jong W.H., van Zijverden M., Sips A., Geertsma R. Nano-silver: a review of available data and knowledge gaps in human and environmental risk assessment // Nanotoxicol. 2009. V. 3. P. 109-138.
Zhu X., Chang Y., Chen Y. Toxicity and bioaccumulation of TiO2 nanoparticle aggregates in Daphnia magna // Chem-osphere. 2010. V. 78. № 3. P. 209-215.
Zhu X., Zhu L., Chen Y., Tian S. Acute toxicities of six manufactured nanomaterial suspensions to Daphnia magna // J. Nanopart. Res. 2009. V. 11. P. 67-75.
Zhu X., Zhu L., Duan Z., Qi R., Li Y., Lang Y. Comparative toxicity of several metal oxide nanoparticle aqueous suspensions to Zebrafish (Danio rerio) early developmental stage // J. Environ. Sci. and Health. 2008. V. 43. № 3. P. 278-284.
REFERENCES
Asharani P.V., Lianwu Y., Gong Z., Valiyaveettil S. 2011. Comparison of the toxicity of silver, gold and platinum nanoparticles in developing zebrafish embryos // Nanotoxicology. V. 5. № 1. P. 43-54.
Bar-Ilan O.R., Albrecht M., Fako V.E., Furgeson D.Y. 2009. Toxicity assessments of multisized gold and silver nanoparticles in zebrafish embryos // Small. V. 5. № 16. P. 1897-1910. DOI: 10.1002/smll.200801716.
Bayan E.M., Lupejko T.G., Domnickij N.K. 2015. Proizvodstvo nanomaterialov: potencial'nye riski i puti ih snizheniya [The Production of Nanomaterials: Potential Risks and the Way of Risk Decrease] // Tekhnologii grazhdanskoj be-zopasnosti. V. 12. № 2 (44). S. 75-78. [In Russian]
Blaise C., Gagne F., Ferard J.F., Fullaffroy P. 2008. Ecotoxicity of selected nano-materials to aquatic organisms // Environ. Toxicol. V. 23 (5). P. 591-598.
Bleeker E.A.J., Leslie H.A., Groenendijk D., Plans M., Admiraal W. 1999. Effects of exposure to azaarenes on emergence and mouthpart development in the midge Chironomus riparius (Diptera: Chironomidae) // Environm. Toxicol. and Chem. V. 18. P. 1829-1834.
Bhattacharyay G., Sadhu A.K., Mazumdar A., Chaudhuri P.K. 2005. Antennal deformities of chironomid larvae and their use in biomonitoring of heavy metal pollutants in the river Damodar of West Bengal, India // Environm. Monitoring and Assessment. V. 108. P. 67-84.
Choi J.Y., Lee S.H., Na H.B. 2000. In vitro cytotoxicity screening of water dispersible metal oxide nanoparticle in human cell lines // Bioprocess and Biosystems Engeneering. V. 33. P. 21-30.
Cui Z., Mumper R.J. 2002. Plasmid DNA-entrapped nano-particles engineered from microemulsion precursors: in vitro and in vivo evaluation // Bioconjug. Chem. V. 13. P. 1319-1327.
El Badawy A.M., Luxton T.P., Silva R.G., Scheckel K.G., Suidan M.T., Tolaymat T.M. 2010. Impact of environmental conditions (pH, ionic strength, and electrolyte type) on the surface charge and aggregation of silver nanoparticles suspensions // Environ. Sci. Technol. V. 44. P. 1260-1266.
Ercal N., Gurer-Orhan H., Aykin-Burns N. 2001. Toxic metals and oxidative stress. Part I: mechanisms involved in metal-induced oxidative damage // Curr. Top Med. Chem. V. 1. № 6. P. 529-539.
Faes C., Aerts M. 2007. Model averaging using fractional polynomials to estimate a safe level of exposure // Risk. Anal. V. 27. № 1. P. 111-123.
Fako V.E., Furgeson D.Y. 2009. Zebrafish as a correlative and predictive model for assessing biomaterial nanotoxicity // Advanced Drug Delivery Reviews. V. 61. № 6. P. 478-486.
Fan W. 2010. Nano-TiO2 enhances the toxicity of cooper in natural water to Daphnia magna // Environmental Pollution. № 3. P. 729-734.
Ferin J., Oberdorster G., Penney D.P. 1992. Pulmonary retention of ultrafine and fine particles in rats // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. V. 6(5). P. 535-42.
Flora S.J., Mittal M., Mehta A. 2008. Heavy metal induced oxidative stress: its possible reversal by chelation therapy // Indian. J. Med. Res. V. 128. № 4. P. 501-523.
Glushkova A.V., Radilov A.S., Rembovskiy V.R. 2007. Nanotekhnologii i nanotoksikologiya — vzglyad na problemu [Nanotechnological ana nanotoxicity - view of the problem] // Toksikologicheskij vestnik. N6. P. 4-8. [In Russian]
Griffitt R.J., Luo J., Gao J., Bonzongo J.C., Barber D.S. Effects of particle composition and species on toxicity of metallic nanomaterials in aquatic organisms // Env. Toxicol. Chem. 2008. V. 27. № 9. P. 1972-1978.
Gusev A.A., Emel'yanov A.V., Shutova S.V., Tkachev A. G., Godymchuk, A. Yu. 2011. Ehkotoksikologicheskoe issle-dovanie uglerodnogo nanostrukturnogo materiala [Ecotoxicological study of carbon nanostructured material // Nauchnye vedomosti. Seriya Estestvennye nauki. № 15 (110). Vyp. 16. S. 80-87. [In Russian]
Janssens de Bisthoven L., Vermeulen A., Ollevier F. 1998. Experimental induction of morphological deformities in Chironomus riparius larvae by chronic exposure to copper and lead // Arch. Environ. Contam. Toxicol. V. 35. P 249-256.
Hall S., Bradley T., Moore J. 2009. Acute and chronic toxicity of nano-scale TiO2 particles to freshwater fish, cladocer-ans, and green algae, and effects of organic and inorganic substrate on TiO2 toxicity // Nanotoxicology. V. 3. № 2. P. 91-97.
Hamidulina H.H., Davydova Yu.O. 2011. Mezhdunarodnye podhody k ocenke toksichnosti i opasnosti nanochastic i nanomaterialov [International approaches to evaluating the toxicity and hazards of nanoparticles and nanomaterials] // Toksikol. vestnik. № 6. S. 53-57. [In Russian]
Harper B., Thomas D., Chikkagoudar S., Nathan B., Tang K., Heredia-Langner A., Lins R., Harper S. 2015. Comparative hazard analysis and toxicological modeling of diverse nanomaterials using the embryonic zebrafish (EZ) metric of toxicity // J. Nanopart. Res. V. 17. P. 250-262. DOI 10.1007/s11051-015-3051-0.
Heinlaan M., Ivask A., Blinova I., Dubourguier H.C., Kahru A. 2008. Toxicity of nanosized and bulk ZnO, CuO and TiO2 to bacteria Vibrio fischeri and crustaceans Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus // Chemosphere. V. 7. P. 1308-1316.
Ingersoll C.G., Nelson M.K. 1990. Testing sediment toxicity with Hyalella azteca (Amphipoda) and Chironomus riparius (Diptera) // Aquat. Toxicol. and Risk Assessment. Philadelphia: Amer. Soc. Test. and Mater. V. 13. P. 93-109.
Karkishchenko N.N. Nanobezopasnost': novye podhody k ocenke riskov i toksichnosti nanomaterialov [Nanosafety: new approaches to the assessment of risks and toxicity of nanomaterials] // Biomedicina. 2009. № 1. S. 5-27. [In Russian]
Keller A.A., Wang H., Zhou D., Lenihan H.S., Cherr G., Cardinale B.J., Miller R., Ji Z. 2010. Stability and aggregation of metal oxide nanoparticles in natural aqueous matrices // Environ. Sci. Technol. V. 44. P. 1962-1967.
Khlebtsov N., Dykman L. 2011. Biodistribution and toxicity of engineered gold nanoparticles: a review of in vitro and in vivo studies // Chem. Soc. Rev. V. 40. P. 1647-1671.
Kim K. T., Zaikova T., Hutchison J. E., Tanguay R. L. 2013. Gold nanoparticles disrupt zebrafish eye development and pigmentation // Toxicological Sciences. V. 133. № 2. P. 275-288. DOI: 10.1093/toxsci/kft081
Kovriznych A., Sotnikova R., Zeljenkova D., Rollerova E., Szabova E., Wimmerova S. 2013. Acute toxicity of 31 different nanoparticles to zebrafish (Danio rerio) tested in adulthood and in early life stages - comparative study // Interdisciplinary Toxicology. V. 6. № 2. P. 67-73. Krysanov E.Y., Pavlov D.S., Demidova T.B., Dgebyadze Y.Y. 2010. Effect of nanoparticles on aquatic organisms //
Biology Bulletin. V. 37. № 4. P. 406-412. DOI: 10.1134/S1062359010040114 Kreyling W.G., Semmler M., Erbe F., Mayer P., Takenaka S., Schulz H., Oberdörster G., Ziesenis A. 2002. Translocation of ultrafine insoluble iridium particles from lung epithelium to extrapulmonary organs is size dependent but very low // J. Toxicol. Environ. Health A. V. 65(20). P. 1513-1530. Krut'ko V.N., Pucillo E.V., Chizhov A.Ya. 2008.Problema ocenki riskov nanotekhnologij: Metodologicheskie aspekty [The problem of risk assessment of nanotechnologies: Methodological aspects] // Vestnik RUDN. Ser. EHkologiya i bezopasnost' zhiznedeyatel'nosti. № 4. S. 55-61. [In Russian] Kunzmann A., Andersson B., Thurnherr T, Krug H., Scheynius A., Fadeel B. 2011. Toxicology of engineered nanomaterials: Focus on biocompatibility, biodistribution and biodegradation // Biochimica et biophysica acta (BBA). General subjects. V. 1810. № 3. P. 361-373. Lee K.J., Nallathamby P.D., Browning L.M., Osgood C.J., Xu X.N. 2007. In vivo imaging of transport and biocompatibility of single silver nanoparticles in early development of zebrafish embryos /// ACS Nano. V. 1. № 2. P. 133-144. DOI: 10.1021/nn700048y
Lovern S.B., Klaper R. Daphnia magna mortality when exposed to titanium dioxide and fullerene (C60) nanoparticles //
Env. Toxicol. Chem. 2006. V. 25. № 4. P. 1132-1137. MacDonald E.E., Taylor B.R. 2006. Incidence of mentum deformities in midge larvae (Diptera: Chironomidae) from
Northern Nova Scotia, Canada // Hydrobiologia. V. 563. P. 277-287. Morgalyov Yu.N., Morgalyova T.G., Gulik E.S., Borilo G.A., Bulatova U.A., Morgalev S.Y., Ponyavina E.V., Khoch N.S. 2010. Biotestirovanie nanomaterialov: o vozmozhnosti translokacii nanochastic v pishchevye seti [Biotesting nanomaterials: transmissibility of nanoparticles into a food chain] // Ros. nanotekhnologii. 2010. T. 5. № 11-12. S. 98102. [In Russian]
Mount D.I., Norberg T.J. 1984. A seven-day life-cycle cladoceran toxicity test // Environ. Toxicol. Chem. V. 3. Р. 425-434. Morgalyov Yu.N., Morgalyova T.G., Gulik E.S., Borilo G.A., Bulatova U.A., Morgalev S.Y., Ponyavina E.V., Khoch N.S. 2010. Biotestirovanie nanomaterialov: o vozmozhnosti translokacii nanochastic v pishchevye seti // Ros. nanotekhnologii. T. 5. № 11-12. S. 98-102. [In Russian] Ob utverzhdenii koncepcii toksikologicheskih issledovanij, metodologii ocenki riska, metodov identifikacii i kolich-estvennogo opredeleniya nanomaterialov. 2007 [About approval of the Concept of toxicological studies, risk assessment methodology, methods of identification and quantification of nanomaterials] // Rossijskaya gazeta. Feder-alnyj vypusk № 4533 [In Russian] Onishchenko G.G. 2010. Reglamentirovannyj nanomir [Regulated nanoworld] // Nanotekhnologii. Ehkologiya. Pro-
izvodstvo. № 5. S. 60-65. [In Russian] Onishchenko G.G., Archakov A.I., Bessonov V.V. Bokit'ko B.G., Gincburg A.L., Gmoshinskij I.V., Grigor'ev A.I., Iz-merov N.F., Kirpichnikov M.P., Narodickij B.S., Pokrovskij V.I., Potapov A.I., Rahmanin Yu.A., Tutel'yan V.A., Hotimchenko S.A., Shajtan K. V., Sheveleva S.A.. Metodicheskie podhody k ocenke bezopasnosti nanomaterialov [Methodological approaches to assessing the safety of nanomaterials] // Gigiena i sanitariya. 2007. № 6. S. 3-10. [In Russian] Prodanchuk M.G., Balan G.M. 2011. Nanochasticy dioksida titana i ih potencial'nyj risk dlya zdorov'ya i okruzhayush-chej sredy [The titanium dioxide nanoparticles and their potential risk to human health and the environment] // Sovr. probl. toksikologii. № 4. S. 11-27. [In Russian] Pryor W.A. 1986. Oxy-Radicals and Related Species: Their Formation, Lifetimes and Reactions. // Ann. Rev. of Phys. V. 48. Р. 657-667.
Romer I., White T.A., Baalousha M., Chipman K., Viant M.R., Lead J.R. 2011. Aggregation and dispersion of silver
nanoparticles in exposure media for aquatic toxicity tests // J. Chromatogr. V. 1218. P. 4226-4233. Rizzo L.Y., Golombek S.K., Mertens M.E., Pan Y., Laaf D. 2013. In vivo nanotoxicity testing using the zebrafish embryo assay // Journal of Materials Chemistry. V. 1. № 32. P. 3918-3929. DOI: 10.1039/c3tb20528b. Sayes C.M., Warheit D.B. 2009. Characterization of nanomaterials for toxicity assessment // Wiley Interdiscip. Rev.
Nanomed. Nanobiotechnol. V. 1(6). P. 660-70. DOI: org/10.1002/wnan.58. Servia M. J., Ry A., Heydorff M., Garric J., Lagadici L. 2006. Effects of copper on energy metabolism and larval development in the midge Chironomus riparius //Ecotoxicology. V. 15. P. 229-240. Sokal R.R., Rohlf F.J. 1995. Biometry. The principals and practice of statistics in biological research. N.Y.: W.H. Freeman and Co. 887 p.
Shi H., Magaye R., Castoranova V., Zhao J. 2013. Titanium dioxide nanoparticles: a review of current toxicological data // Part. Fibre Toxicol. № 10. P. 15-48. Stuijfzand S.C., Helms M., Kraak M.H.S., Admiraal W. 2000. Interacting effects of toxicants and organic matter on the
midge Chironomus riparius in polluted river water // Ecotox. Environ. Safe. V. 46. P. 351-356. Sun H., Zhang X., Niu Q., Chen Y., Crittenden J.C. 2007. Enhanced accumulation of arsenate in carp in the presence of titanium dioxide nanoparticles // Water Air Soil Pollut. V. 178. P. 245-254.
Tomilina I.I., Gremyachikh V.A., Grebenyuk L.P., Golovkina E.I., Smirnov E.A. Changes in biological parameters of freshwater animals under the impact of various crystal modifications of titanium dioxide nanoparticles // Inland Water Biology. 2015. V. 8. № 3. P. 309-318.
Tomilina I.I., Gremyachikh V.A., Myl'nikov A.P., Komov V.T. Changes in biological characteristics of freshwater heterotrophic flagellates and cladocerans under the effect of metal oxide nano- and microparticles // Inland Water Biology. 2011. №. 4. P. 475-483.
Trouiller B., Reliene R., Westbrook A. Solaimani P., Schiestl R.H. 2009. Titanium dioxide nanoparticles induce DNA damage and genetic instability in vivo in mice // Cancer Res. V. 69. P. 8784-8789.
Wang J.X., Zhou G.Q., Chen C.Y., Yu H.W., Wang T.C., Ma Y.M. 2007. Acute toxicity and biodistribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration // The journal of physical chemistry. Toxicology letters. V. 168. P. 176-185.
Warwick W.F. 1985. Morphological abnormalities in Chironomidae (Diptera) larvae as measures of toxic stress in freshwater ecosystems: indexing antennal deformities in Chironomus Meigen // Can. J. Fish. Aquat. Sci. V. 42. № 12. P. 1881-1914.
Wehmas L.C., Anders C., Chess J., Alex Punnoose A., Pereira C.B., Greenwood J.A., Tanguay R.L. 2015. Comparative metal oxide nanoparticle toxicity using embryonic zebrafish // Toxicology Reports. V. 2. P. 702-715. DOI: 10.1016.toxrep.2015.03.015.
Wiesner M.R., Lowry G.V., Alvarez P., Dionysiou D., Biswas P. Assessing the risks of manufactured nanomaterials // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 4336-4345.
Wijnhoven S., PeijnenburgW., Herberts C.A., Hagens W., Oomen A.G., Heugens E., Roszek B., Bisschops J., Gosens I., Van de Meent D., Dekkers S., de Jong W.H., van Zijverden M., Sips A., Geertsma R. 2009. Nano-silver: a review of available data and knowledge gaps in human and environmental risk assessment // Nanotoxicol. V. 3. P. 109-138.
Zholdakova Z.I., Sinicyna O.O. 2007. Nekotorye skhodstva i razlichiya v toksicheskih svojstvah nanochastic i drugih himicheskih veshchestv [Some of the similarities and differences in the toxic properties of nanoparticles and other chemicals] // Metodologicheskie problemy izucheniya i ocenki bio- i nanotekhnologij (nanovolny, chasticy, struktury, processy, bioob"ekty) v ehkologii cheloveka i gigiene okruzhayushchej sredy. Materialy plenuma Nauch-nogo soveta po ehkologii cheloveka i gigiene okruzhayushchej sredy RAMN i Minzdravsocrazvitiya Rossijskoj Federacii. M., S. 52-57. [In Russian]
Ziganshin A.U., Ziganshina L.E. 2008. Nanochasticy: farmakologicheskie nadezhdy i toksikologicheskie problemy [Nanoparticles: pharmacological expectancies and toxicological problems] // Kazanskij medicinskij zhurnal. T. 89. № 1. C. 1-7. [In Russian]
Zhu X., Zhu L., Duan Z., Qi R., Li Y., Lang Y. 2008. Comparative toxicity of several metal oxide nanoparticle aqueous suspensions to Zebrafish (Danio rerio) early developmental stage // J. Environ. Sci. and Health. V. 43. № 3. P. 278-284.
TOXICOLOGICAL STUDY OF METAL AND METAL OXIDE NANOPARTICLES
I. I. Tomilina1, V. A. Gremyachikh1, L. P. Grebenyuk1, E. I. Golovk^1, T. R. Klevleeva2
1Papanin Institute for Biology ofInland Waters Russian Academy of Sciences 152742 Borok, Russia, e-mail: [email protected] 2Kazan Federal University, 420111 Kazan, Kremlevskaya str., 18
The effects of metal (gold, silver) and metal oxide nanoparticles (zinc,titanium) on freshwater hydrobionts of various systematic affiliation (crustaceans of Ceriodaphnia affinis, larvae of diptera Chironomus riparius and aquarium fish Danio rerio) in conditions of chronic experiment were investigated. The most sensitive test-object was Ceriodaphnia affinis, the indicator - reproduction of crustaceans.
Keywords: nanoparticles, metals, toxicity, aquatic organisms
