Ученые из России выяснили, почему некоторые наночастицы вызывают рак
Химики из России раскрыли необычные свойства наночастиц из оксида кремния, которые могут быть причиной того, почему некоторые из них способны вызывать рак, говорится в статье, опубликованной в журнале Nanoscale.
"Мы были немало удивлены тому, что при обычных условиях, в атмосфере кислорода устойчивыми оказываются наночастицы не привычного всем состава SiO2, а совершенно другие, химически активные и магнитные наночастицы", - рассказывает Сергей Лепешкин из Физического института РАН имени Лебедева в Москве, чьи слова приводит пресс-служба МФТИ.
Как рассказывают ученые, медики достаточно давно знают, что мелкая пыль из кремнезема и некоторые виды наночастиц очень хорошо проникают в ткани легких, вызывают воспаление и даже приводят к учащению случаев развития рака. К примеру, жители городов, где добывается асбест, заметно чаще страдают от рака, чем обитатели остальных мегаполисов, из-за большого содержания в воздухе наночастиц силикатов и других кремниевых минералов.
Российские ученые из ФИАНа, Сколтеха и Московского Физтеха выяснили, почему это происходит, изучив то, как эти наночастицы взаимодействуют с атмосферой и какими свойствами они обладают.
Моделируя их поведение при помощи программы, разработанной известным отечественным химиком Артемом Огановым из МФТИ, химики обнаружили, что наночастицы устроены и работают не так, как представляли себе это ученые ранее.
Оказалось, что небольшие фрагменты кремнезема активно взаимодействуют с кислородом воздуха, интенсивно поглощая его и обогащаясь им. В результате этого они превращаются из "обычного" диоксида кремния (SiO2) в экзотическое соединение, состоящее из семи атомов кремния и 19 атомов кислорода (Si7O19).
Подобный "оксид кремния" гораздо более агрессивен с химической точки зрения из-за излишков кислорода, и при попадании во организм он порождает множество свободных радикалов и нейтральных молекул кислорода, чье взаимодействие с ДНК приводит к появлению множества мутаций и разрывов. Это может объяснять их известную высокую токсичность и канцерогенность.
Вдобавок к этому, такие частицы приобретают аномальные магнитные свойства и начинают по-другому взаимодействовать со светом из-за избытка кислорода, что может быть использовано для создания новых цифровых технологий и оптических приборов.
