Механизмы нанотоксичности: образование активных форм кислорода

Нанотехнологии — быстро развивающаяся область XXI века, а коммерческое применение наноматериалов в новых сферах растёт экспоненциально. На сегодняшний день научные основы цитотоксичности и генотоксичности большинства синтезированных наноматериалов остаются неясными. В последнее время механизмы токсичности наноматериалов активно изучаются. Один из важных механизмов нанотоксичности — образование активных форм кислорода (АФК). Избыточное образование АФК может вызывать окислительный стресс, из-за которого клетки утрачивают способность поддерживать нормальные физиологические функции, регулируемые окислительно-восстановительными процессами. Это, в свою очередь, приводит к повреждению ДНК, нерегулируемой передаче клеточных сигналов, изменению подвижности клеток, цитотоксичности, апоптозу и инициации канцерогенеза. На образование АФК могут влиять несколько ключевых факторов. В настоящем обзоре кратко рассматриваются размер и форма частиц, состояние их поверхности, положительный заряд поверхности, поверхностные функциональные группы, растворение частиц, высвобождение ионов металлов из нанометаллов и оксидов нанометаллов, активация под действием ультрафиолетового излучения, агрегация, характер взаимодействия с клетками, воспаление и pH среды.