Исследования российских химиков в журнале Nanoscale

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, для чего изучили, 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 в организм он порождает множество свободных радикалов и нейтральных молекул кислорода, чье взаимодействие с ДНК приводит к появлению мутаций и разрывов. Это может объяснять высокую токсичность и канцерогенность этих наночастиц.

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.

08/11/2016

Источники: https://ria.ru