Впервые ученым удалось наблюдать проникновение и перемещение внутри человеческих клеток нанотрубок и определить, может ли воздействие наноматериалов вызвать смерть клетки.

До сих не было альтернативного способа измерить токсичность наноматериалов, поскольку существующие методы наблюдения не могут отличить углеродные наноматериалы от богатых углеродом клеточных структур. Чтобы решить эту проблему, доктор Александра Портер (Alexandra Porter) из Кембриджского университета и ее коллеги использовали два типа микроскопии: трансмиссионную электронную микроскопию TEM (transmission electron microscopy) и конфокальную микроскопию (confocal microscopy), пишет Physorg.

Таким образом ученым удалось зафиксировать именно искусственно созданные нанотрубки, попавшие внутрь макрофагов человека - важного звена иммунной системы организма. Исследователям удалось наблюдать, как нанотрубки входят в цитоплазму, некоторые клеточные органеллы и клеточное ядро. Ученые выбрали макрофаги, потому что они являются первой линией защиты против инородных материалов в тканях организма, включая ткани легких.

Клетки, инфицированные нанотрубками, проанализировали на предмет жизнеспособности. Оказалось, что клетки с различным содержанием нанотрубок имели разную жизнеспособность. Более того, предложенным способом удалось увидеть структурные изменения клетки при действии на нее наноматериалов.

Клетки были заражены нанотрубками в концентрации от 0 до 10 мкг на мл. Результаты показали, что даже клетки, пораженные самыми высокими концентрациями нанотрубок, были все еще относительно здоровы спустя два дня после заражения. Между контрольными клетками и зараженными не наблюдалось принципиальных различий. Но через 4 дня клетки, зараженные даже низкими концентрациями нанотрубок, умирали.

После двух дней нанотрубки поглощались лизосомами – органеллами, лизирующими инородные частицы в организме. Не справившись с наноматериалами, лизосомы выпускали их, и после четырех дней нанотрубки проникали через цитоплазму в клеточное ядро. Доктор Портер так комментирует обнаруженное явление: «Взаимодействие нанотрубок с внутриклеточными белками, органеллами и особенно ДНК заметно увеличивает ядовитый потенциал наноматериалов».