Биологические механизмы и физико-химические свойства, определяющие токсичность фуллеренов

В обзоре критически проанализирована доступная литература, посвящённая оценке токсичности углеродных фуллеренов. До масштабного производства и применения фуллеренов необходимо оценить возможные последствия их воздействия для здоровья человека. Обычно фуллерены состоят из 60 атомов углерода, образующих сферическую каркасную структуру. Однако изменение химического состава поверхности и молекулярного строения привело к появлению множества фуллеренов с существенно различающимися свойствами. Рассматриваются клеточные процессы, лежащие в основе наблюдаемой токсичности фуллеренов, включая окислительные, генотоксические и цитотоксические эффекты. Также рассмотрены антиоксидантные и цитопротекторные свойства фуллеренов и определяющие их факторы; эти свойства могут способствовать применению фуллеренов для лечения заболеваний, связанных с окислительным повреждением. В ряде исследований изучали способы повышения водорастворимости фуллеренов, чтобы использовать их в биологических системах. Для этого применяли модификацию поверхности, растворители, длительное перемешивание и механические методы. Однако необходимо оценить, влияют ли эти способы на токсичность фуллеренов; особого внимания заслуживают растворители, которые, по-видимому, усиливают их токсическое действие. В ряде рассмотренных исследований не выясняли, обусловлены ли свойства фуллеренов их наноразмером: в них оценивали биосовместимость и токсичность этих соединений. Риски для здоровья человека при воздействии фуллеренов пока не определены. Чтобы провести надёжную оценку риска, необходимы дальнейшие исследования.