Разработка методологии оценки безопасности новых видов нано-материалов на основании динамики их элиминации из органов и тканей после длительного воздействия
30.09.2008 - 05.12.2008
В результате выполнения отчетного этапа №1 были решены следующие задачи, соответствующие Техническому заданию по Государственному контракту и Календарному плану работ:
- Осуществлено приборно-реагентное обеспечение комплекса методов для определения локализации наночастиц в органах и тканях живых организмов. Была определена существующая в институтах-исполнителях материальная инфраструктура, составлен план приобретения основных материалов, реактивов, оборудования и комплектующих. По плану приобретены необходимые материалы, оборудование, реактивы и комплектующие к приборам. Наиболее значительным из приборов является атомно-абсорбционный спектрометр AAnalyst 800, предназначенный для определения металлических и металоксидных наночастиц, на который заключен договор на поставку и внесен авансовый платеж.
- Охарактеризованы процедуры подготовки биопроб к измерениям и определены факторы, влияющие на регистрацию наночастиц. Были проведены теоретические аналитические изыскания, а также практические работы, направленные на характеризацию процедур подготовки образцов наночастиц и биопроб. Предложены и охарактеризованы все основные этапы подготовки биопроб к измерениям методами ВЭЖХ-МС, ААС, сканирующей зондовой микроскопии, электронной микроскопии и оптической микроскопии, методом динамического светорассеяния. Проведена экспериментальная проверка различных процедур пробоподготовки с учетом задачи выявления локализации техногенных наночастиц в органах и тканях. Определены факторы, влияющие на регистрацию наночастиц методами ВЭЖХ-МС, ААС, сканирующей зондовой микроскопии, электронной микроскопии и оптической микроскопии, методом динамического светорассеяния. Выполнен аналитический прогноз возможных сложностей в применении данных методов для установления локализации различных типов наночастиц в биопробах. Предложены способы решения этих проблем.
- Получены и провалидированы образцы наночастиц. Были получены образцы фуллереновых частиц и их производных, коллоидное серебро и золото, оксиды цинка и титана. Использованные для валидации методы включали в себя высокоэффективную жидкостную хроматографию, ЯМР- и ИК-спектроскопию, сканирующую зондовую микроскопию, электронную и оптическую микроскопию, динамическое светорассеяние.
- Разработана концепция определения локализации наночастиц в органах и тканях. Была проведена систематическая литературно-аналитическая работа, посвященная комплексному рассмотрению проблемы определения локализации наночастиц в органах и тканях живых организмов. Литературные данные были проанализированы и критически переосмыслены с учетом задач проекта и специфики анализируемых в проекте наночастиц. В результате предложены критерии выбора приоритетных наночастиц для проекта, а также требования к методам, используемым для анализа локализации наночастиц.
01.01.2009 - 30.06.2009
Разработаны методы приготовления анализируемого материала к измерениям с учетом специфики определяемых наночастиц, включая оптимизацию протоколов пробоподготовки и регистрации локализации наночастиц с использованием биопроб, полученных в экспериментах на животных при определении острой токсичности.
Определены требования к приборному обеспечению, необходимому для анализа локализации наночастиц в органах и тканях, с учетом различий в объемах и способах поступления наночастиц в живые организмы.
Разработана методология определения токсических доз наночастиц (с учетом их специфики и размера) для лабораторных животных.
Подготовлены биообразцы, полученные при экспериментах на лабораторных животных по определению острой токсичности (токсических доз) наночастиц в целях стандартизации проводимых работ и повышения достоверности получаемых данных.
01.07.2009 - 31.12.2009
Разработаны методы количественной характеристики распределения наночастиц в органах и тканях после их поступления в организм и определения зависимости токсических эффектов от дозы и длительности экспозиции в условиях острого и хронического эксперимента, включая:
- Проведение оптимизации методик регистрации локализации наночастиц с использованием биопроб, полученных в определении острой и хронической токсичности на животных.
- Определение процедур подготовки проб, обеспечивающих максимальную чувствительность выявления локализации наночастиц в органах и тканях с учетом технологических особенностей выявления наночастиц различными методами.
Подготовлены биообразцы из эксперимента по определению хронической токсичности (токсических доз) наночастиц для стандартизации проводимых работ по созданию и характеристике методов локализации наночастиц в органах и тканях и повышения обеспечения достоверности получаемых данных.
01.01.2010 - 30.11.2010
Получен массив данных, обеспечивающих достоверные, статистически значимые и воспроизводимые зависимости распределения наночастиц по органам, тканям и биологическим жидкостям при варьировании вводимых доз (в мг/кг веса животного) не менее чем в 100 раз, в том числе в условиях эксперимента по хронической токсичности наночастиц. Разработаны методические рекомендации по метрологическому контролю и стандартизации характеристик измерительного комплекса для анализа локализации наночастиц в органах и тканях живых организмов с учетом специфических особенностей различных классов наночастиц.
Подготовлены биообразцы органов и тканей животных из хронического эксперимента по определению токсических доз наночастиц для стандартизации проводимых работ по созданию и характеристике методов локализации наночастиц в органах и тканях и повышения обеспечения достоверности получаемых данных
01.01.2011 - 15.05.2011
Получен массив данных, обеспечивающих достоверные, статистически значимые и воспроизводимые зависимости распределения наночастиц по органам, тканям и биологическим жидкостям при варьировании вводимых доз не менее чем в 100 раз. Разработаны методы выявления локализации наночастиц в органах и тканях с учетом особенностей типовых наночастиц разных классов и размеров и объединены в единый комплекс с методами анализа, обеспечивающими идентификацию тканевых и клеточных структур.
Сформирована взаимодополняющая система аналитических методов для характеристики локализации наночастиц на основании установленных зависимостей их распределения в органах и тканях от дозы и длительности экспозиции. Уточнены методики и создан комплекс методик определения локализации наночастиц в органах и тканях с учетом особенностей различных классов наночастиц. Создан специализированный веб-сайт с информацией о результатах работ по проекту.