В качестве одной из многочисленных потенциальных областей применения одностенных углеродных нанотрубок (SWNT) называют биомедицину. Однако также высказывается масса опасений по поводу их токсичности.
Исследователи из University of Cambridge (Великобритания) представили работу, в которой они проследили за поведением нанотрубок в клетках человека. Было показано, что нанотрубки проникают через клеточную мембрану, накапливаются в цитоплазме и ядре и тем самым вызывают гибель клеток.
Основной проблемой обнаружения углеродных нанотрубок является тот факт, что в состав биологических объектов входит много атомов углерода. Для получения изображений нанотрубок внутри клеток ученые применили просвечивающую электронную микроскопию (energy-filtered TEM, EFTEM) в сочетании с методом спектроскопии характеристических потерь энергии электронов (EELS). Также использовался метод конфокальной микроскопии, для чего в нанотрубки был введен йодид серебра в качестве контрастного агента. Для исследований были выбраны макрофаги человека, т.к. именно они должны первыми столкнуться с чужеродными телами, попавшими в организм.
Механизм, по которому нанотрубки проникают в клетку, до конца не ясен. Большинство из них накапливаются в фагосомах и лизосомах, что предполагает захват трубок в процессе фагоцитоза. Это никак не отражается на здоровье клеток – не было найдено отличий от контрольной группы клеток. Однако через 3-4 дня часть нанотрубок попадает в клетки через липидный бислой мембраны, а некоторые проникают даже в ядра. Такое явление было обнаружено впервые, и именно оно приводит к гибели клеток.
Работа «Direct imaging of single-walled carbon nanotubes in cells» была опубликована в журнале Nature Nanotechnology.
