В ходе выполнения заключительного этапа НИР из­учены зависимости проявления токсического действия доза-время-эффект наночастиц (НЧ) серебра и одно­стенных углеродных нанотрубок (УНТ) на разработан­ных тест-моделях, отдаленные эффекты воздействия, проведена статистическая обработка полученных дан­ных, проанализированы и обобщены результаты ис­следований, подготовлена Инструкция по применению «Токсикологическая оценка наноматериалов в тестах in vitro».

Краткосрочные и длительные эксперименты прове­дены на культурах нормальных и трансформированных клеток животных и человека с использованием различ­ных концентраций НЧ двух видов.

В краткосрочном эксперименте клетки линии А549 высевали в 24-луночные планшеты, куда добавляли НЧ, экспозиция составила 7,5 ч. Оценку цитотоксич­ности поводили с помощью окрашивания мертвых кле­ток. Эффект оценивали в динамике. В опыте при кон­центрации НЧ серебра 1,3 мг/мл процент гибели на­растал и составил от 1% при минимальной экспози­ции до 5,2% при максимальной, а при концентрации 13 мг/мл - от 4,6% до полной гибели.

В опытах на нормальных (фибробласты мыши) и трансформированных (А549) клетках изучали влия­ние НЧ серебра на выживаемость и пролифератив­ный потенциал клеточных культур в условиях дли­тельного воздействия (до 12 сут), используя три до­зовых уровня - 5, 25, 75 мкг/мл культуральной среды. При концентрации НЧ серебра 75 мкг/мл число кле­ток в культуре А549 на 12-е сут наблюдения составляет лишь 50% от числа клеток в контроле. Эффект является более выраженным в опытах на нормальных клетках.

Цитотоксические свойства НЧ серебра и УНТ из­учены в эксперименте на культуре лимфоцитов чело­века. Получены кривые зависимости «доза-эффект», определены величины среднеингибиторных концен­траций. Данные эксперимента свидетельствуют о вы­сокой чувствительности лимфоцитов к воздействию НЧ. В отношении клеточной линии А-549 НЧ сере­бра и УНТ оказывают антипролиферативное действие, при этом количество клеток снижается в зависимости от времени культивирования. Таким образом, выявлена закономерность «доза-время-эффект» для наноматери­алов различной природы.

Эффекты наноматериалов изучали также с исполь­зованием MTT-теста. При внесении в среду культиви­рования НЧ серебра в максимальном количестве прои­зошла полная гибель клеток, поэтому зависимость от дозы выявлена только для УНТ.

Исследовали влияние НЧ серебра в концентрациях от 1 до 10000 мкг/мл на индукцию активных форм кис­лорода в культуре клеток А549. Установлено, что воз­действие НЧ серебра на клетки линии А549 приводит к индукции образования АФК, которая носит дозозави­симый характер.

Изучена активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ) в среде культивирования клеток А549 при добавлении НЧ серебра в концентрациях от 100 до 1000 мкг/мл и УНТ в концентрациях от 10 до 200 мкг/мл. В результа­те активность ЛДГ при максимальных концентрациях наноматериалов возрастала в 1,5 раза; УНТ приводили к этому эффекту в концентрации в 5 раз меньшей, чем НЧ серебра. Полученные результаты согласуются с из­вестными научными данными.

Разработана Инструкция по применению «Ин­струкция по токсикологической оценке безопасности наноматериалов in vitro», внедрена в Институте гене­тики и цитологии НАН Беларуси. Заключен договор о сотрудничестве с Белорусским государственным уни­верситетом.