Бурный рост нанотехнологий будет непременно сопряжен со все возрастающим воздействием наночастиц на человеческую популяцию. Поэтому необходимо понимать характер воздействия наноматериалов на организм человека для выработки стратегии предотвращения их токсического влияния на течение биохимических и физиологических процессов. В связи с этим на данный момент нанотоксикология является бурно развивающейся отраслью нанотехнологий.
Укажите возможные пути поступления наноматериалов в человеческий организм (2 балла).
При исследовании пероральной токсичности частиц меди было выявлено, что значение показателя LD50 резко уменьшается при переходе от частиц микрометрового размера к наночастицам. Данный факт объясняется исследователями с позиций того, что частицы меньшего размера способны задерживаться слизистой желудка, оказывая опосредованное токсическое действие. В частности, одним из главных патологических проявлений являлось развитие метаболического алкалоза крови подопытных животных. Объясните, механизм увеличения рН крови при пероральном приеме наночастиц меди, в том числе с указанием химических реакций (3 балла).
Выяснено, что при уменьшении диаметра частиц меди с 17 мкм до 23,5 нм пероральная токсичность (LD50) составила 5000 и 413 мг/кг массы тела подопытного животного. Соотнесите LD50 указанныx препаратов меди со шкалой токсичности Hodge-Sterner (1 балл). Рассчитайте значение LD50 для такой же линии животных в случае использования препарата частиц меди диаметром 80 нм (2 балла).
В основе токсичности наночастиц серебра лежит интенсификация процессов перекисного окисления липидов. Это объясняется, в первую очередь, взаимодействием наночастиц серебра с остатками двух канонических аминокислот (X и Y) в составе ряда белков и пептидов. Мольные доли углерода, кислорода, азота и водорода в X и Y совпадают. Определите аминокислоты X и Y (2 балла) и укажите, функционирование каких конкретных белков, содержащих остатки X и Y одновременно, нарушается наночастицами серебра (2 балла).
Условия задачи можно скачать в виде файла.
