Исследователи передовой инженерной школы «Агробиотек» Томского государственного университета (ТГУ) совместно с Дальневосточным федеральным университетом (ДВФУ), Сибирским федеральным научным центром агробиотехнологий РАН (СФНЦА РАН), Университетом Курдистана (Иран), Государственным университетом Рио-де-Жанейро и Институтом ядерной инженерии Рио-де-Жанейро (Бразилия) предложили использовать компьютерные модели для предсказания влияния наночастиц на окружающую среду.
Углеродные нанотрубки — это модификация углерода, обладающая высоким потенциалом для использования — от сверхпрочных нитей и сверхпроводников до нейрокомпьютерных разработок и нанопипеток. Возможный рост промышленного производства нанотрубок в ближайшие годы несет за собой риски для окружающей среды, связанные с совместной токсичностью — взаимодействием нанотрубок и других веществ.
В рамках исследования ученые проанализировали 53 статьи по теме совместной токсичности в водной среде. В публикациях говорится о способности нанотрубок поглощать как полезные, так и вредные вещества за счет большой площади поверхности, а также усиливать влияние этих веществ на организм. Многообразие факторов водной среды, которые влияют на взаимодействие нанотрубок с другими веществами, ограничивает возможности проведения экспериментов в лаборатории.
По итогу исследования авторы предложили создать стандартизированную схему анализа токсичности смесей. Для этого ученые рекомендуют использовать метод in silico (моделирование эксперимента), который за счет построения компьютерных моделей или симуляций позволяет предсказывать исход событий без проведения эксперимента.
«Проблема накопления в окружающей среде наночастиц с токсичными свойствами уже есть. Огромное количество исследований, например по нано- и микропластику, показывает глубину проблемы и широту распространения этих материалов. Мы можем начинать говорить о возникновении нового абиотического фактора окружающей среды, который будет влиять на живые организмы всё больше и больше», — рассказал один из авторов статьи, исполняющий обязанности директора ПИШ «Агробиотек» ТГУ, доктор биологических наук Кирилл Голохваст.
Создание таких симуляций позволит управлять рисками, связанными с распространением в окружающей среде нанотрубок, которые неизбежно будут проникать в нее на всех этапах производства, транспортировки и использования.
Результаты работы опубликованы в International Journal of Molecular Sciences (Q1).
