Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения - Производство и технологии реферат
Главная
Производство и технологии
Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения
Понятие токсичности и наноматехнологии. Преимущества и недостатки использования наноматериалов. Лабораторные исследования по токсичности наноматериалов. Исследования по токсичности наноматериалов на живых организмах. Применение наноматериалов в медицине.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
«Томский политехнический университет»
Факультет естественных наук и математики
Кафедра наноматериалов и нанотехнологий
Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения
Токсичность - (от греческого toxicon - яд), это способность вещества вызывать нарушать физиологические функции организм, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях гибель.
Степень токсичности вещества характеризуется величиной токсичной дозы, количеством вещества, отнесенным как правило к единице массы животного или человека), вызывающим определенный токсический эффект. Чем меньшая доза требуется для отравления, тем выше степень токсичности вещества.
Так например такие вещества как сернистый иприт, полуторный иприт, кислородный иприт являются табельно отравляющими сильно токсичными веществами. Они используются военными со времен 1-ой Мировой войны. В тоже время такие вещества как фосгеконим, уруошилы относятся к гипааллергенам средней токсичности. При их первичным попадании в огранизм провоцируется острая аллергическая реакция, но при повторым организм приобретает иммунитет и воздействие становится очень слабым.
Особенность токсичности наночастиц заключается в том что наночастица не может быть выведена из организма по сравнению со своими аналогами в макродиспесной форме или в виде сплошных фаз, так как токсикологические свойства наноматериалов являются результатом не только их химического состава, но и разнообразия их других особенностей, таких как поверхностные характеристики, размер, форма, состав, химическая реактивность [1,2].
В настоящее время огромное внимание уделяется перспективам развития нанотехнологий, то есть технологий направленного получение и использования веществ или материалов в диапазоне до 100 нанометров. Другими же словами, технологий направленных для получения и использования наноматериалов. Что же такое наноматериалы [2]?
Нанотехнология -- междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами
Наноматериалы - это материалы содержащие структурные элементы, геометрические размеры которых, хотя бы в одном измерении не превышают 100 нанометров, и обладают качественно новыми свойствами, функциональными и эксплуатационными характеристиками.[3]
Рис.2 - Структура пленки графена [3]
Наночастицы и наноматериалы обладают комплексом физических, химических свойств и биологическим действием, которые часто радикально отличаются от свойств этого же вещества в форме сплошных фаз или макроскопических дисперсий.
Рис. 3 - Капсулы из наноматериала, используемые для адресной доставки.[3]
В настоящее время основные области применения наноматериалов - это: техника,( где определяемая уникальными свойствами наноматериалов, отличных от свойств веществ в обычной (макродисперсной) форме, становится создание высокопрочных, в том числе композитных, конструкционных материалов), микроэлектроника и оптика (микросхемы, компьютеры, оптические затворы и т.д.), энергетика (аккумуляторы, топливные элементы, высокотемпературная сверхпроводимость и др.), химическая технология, военное дело, научные исследования (метки и индикаторы), охрана окружающей среды (наночипы и наносенсоры). В медицине наноматериалы находят применение для целей транспорта лекарственных средств, в шовных и перевязочных материалах, для создания биосовместимых имплантатов и др. В парфюмерно-косметической промышленности наночастицы используются как составная часть солнцезащитных кремов; в сельском хозяйстве - для более эффективной доставки средств защиты растений и удобрений, для нанокапсулирования вакцин; предполагается использование наночастиц для доставки ДНК в растения в целях генной инженерии. В пищевой промышленности наноматериалы находят применение в фильтрах для очистки воды, при получении более легких, прочных, более термически устойчивых и обладающих антимикробным действием упаковочных материалов, при обогащении пищевых продуктов микронутриентами. Использование наночипов предполагается для идентификации условий и сроков хранения пищевой продукции и обнаружения патогенных микроорганизмов.
Большинство наноматериалов может обладать совершенно иными физико -химическими свойствами и биологическим действием. В связи с этим они относятся к материалам и продукции потенциального риска для здоровья человека и среды обитания наноматериалы могут. Частично поэтому наноматериалы широко не используются в медицине и других промышленных областях. Ниже будут показаны положительные и отрицательные стороны использования наноматериалов.[2, 3, 4, 5]
Рис. 4 - Одна из моделей наноробота, используемая в медицинских целях. К сожалению полностью функциональные нанороботы еще не изобретены.[3]
П редставленных данных видно, что токсические свойства наночастиц металлов сильно зависят от их размеров и структурной организации. В тоже время одним из основных механизмов токсического действия является окислительный стресс, который обуславливается активными формами кислорода, генерируемыми наночастицами.
Таким образом видно, что токсичность наноматериалов зависит не только от физической природы, способа получения, размеров, структуры нанокластеров и наночастиц, но и от биологической модели, на которой проводятся испытания. Органы-мишени и механизмы развития токсического эффекта разнообразны. Одни наноматериалы благодаря своей физической природе способны индуцировать активные формы кислорода. Другие способны проникать через тканевые барьеры, внутрь клеток и взаимодействовать с внутриклеточными компонентами. Третьи, дендримеры различной степени генерации, некоторые типы наноматериалов могут нарушать мембранные структуры, делая их проницаемыми. Рассматривая выше изложенный материал, можно увидеть, что не всегда и не везде наноматериалы оказывают токсическое или иное повреждающее действие. Так одни исследователи однозначно обнаружили цитотоксический эффект магнитных частиц на основе оксида железа, другие же напротив, показали, что они безвредны.
Предоставленные материалы показывают насколько уникальны по своим свойствам наноматериалы, даже если они состоят из одного и того же химического вещества.
Токсичность же наноматериалов напрямую связана с их размерами, а значит, с крайне высокой удельной площадью, которая обуславливает высокую химическую активность и высокую способность к проникновению в организм, таким образом получается так, что чем меньше размер материала, тем больше его удельная площадь и тем больше степень токсичности материала.
1. Ильин Л.А. , И.В. Саноцкий Методы определения токсичности и опасности химических веществ, 1990. с.440-447.
2. Кардановский В.А. «Наноматериалы: то ли враг, то ли друг?» статья для журнала «Наука и Жизнь» // Электронный ресурс: http://www.nkj.ru/news/6191/?sphrase_id=22217
3. Годымчук А.Ю. Лекции по курсу «Отрасли наноиндустрии и области применения наноматериалов».// Электронный ресурс: http://portal.tpu.ru/SHARED/g/GODYMCHUK/Education.
4. Кобаяси Н. Введение в нанотехнологию. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2007. с.134.
5. Данилов А. - «Дуализм наночастиц» // Журнал «Российские нанотехнологии» - 2009. Т.41. №5. с.20-21.
6. Carbon nanotubes render E. coli inactive // Электронный ресурс: http://nanotechweb.org/articles/news/6/8/14/1.
7. Г.Г. Онищенко, Б. Г. Бикотько, В.И. Покровский, А. И. Потапов «Концепция токсикологических исследований, методологии оценки риска, методов идентификации и количественного определения наноматериалов» 2007 год. // Электронный ресурс: http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/kontseptsiya-toksikologicheskikh-issledovanii-nanomaterialov.
8. Дыкман Л.А., Богатырев В.А., Щеглов С.Ю., Хлебцов Н.Г. Золотые наночастицы: синтез, свойства, биомедицинское применение. М.: Наука, 2008. с.319.
9. Коваленко Л.В., Фолманис Г.Э. Биологически активные нанопорошки железа. М.: Наука, 2006. с.124.
Материальная основа и функции технического сервиса пути его развития. Современное состояние предприятий ТС, направления их реформирования. Виды и применение наноматериалов и нанотехнологий при изготовлении, восстановлении и упрочнении деталей машин. реферат [397,6 K], добавлен 23.10.2011
Применение газовых сенсоров в системах автоматической пожарной сигнализации. Основные стадии наночастиц и наноматериалов. Механические свойства наноматериалов. Мицеллярные и полимерные гели. Золь-гель метод синтеза тонких пленок с солями металлов. курсовая работа [1,6 M], добавлен 21.12.2016
Методы получения наноматериалов. Синтез наночастиц в аморфных и упорядоченных матрицах. Получение наночастиц в нульмерных и одномерных нанореакторах. Цеолиты структурного типа. Мезопористые алюмосиликаты, молекулярные сита. Слоистые двойные гидроксиды. курсовая работа [978,0 K], добавлен 01.12.2014
Цели и задачи материаловедения наносистем. Предмет, цели и основные направления в нанотехнологии, ее особенности. Сканирующая туннельная микроскопия, наилучшее пространственное разрешение приборов. Виды и свойства, применение наноматериалов, технологии. курсовая работа [2,4 M], добавлен 05.05.2009
Общие закономерности строения композитных наноматериалов, их виды: на основе керамической, слоистой, металлической и полимерной матрицы. Механические, электрические, термические, оптические, электрохимические, каталитические свойства нанокомпозитов. реферат [377,0 K], добавлен 19.05.2015
Понятия и классификация нанотехнологий, виды наноструктур. Характеристика способов наноконстуирования. Исследование свойств материалов, применение и ограничения в использовании наноматериалов. Модифицирование сплавов с нанокристаллической решеткой. курсовая работа [9,1 M], добавлен 14.07.2012
Основные свойства наноматериалов, определяющиеся природой исходных молекул, размером наночастиц (степенью диспергирования) и средой диспергирования. Использование нанодобавок и нанопримесей. Анализ применения в дорожно-строительной индустрии Таурита. отчет по практике [924,7 K], добавлен 12.02.2017
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Токсичность наноматериалов: доказательства и предположения реферат. Производство и технологии.
Камнерезное дело на Алтае. Горная Колывань
Отчет По Практике На Тему Технология И Оборудование Литейного Производства
Дипломная работа по теме Незаконная предпринимательская деятельность: правовой аспект
Реферат: Power Over Subordinate Groups Essay Research Paper
Реферат: Дифтерия
Контрольная Работа Определение Тригонометрических Функций 10 Класс
Курсовая работа по теме Розвиток процесів пам´яті в молодшому шкільному віці
Информационная Культура Студентов Диссертация
Курсовая работа по теме Предпринимательство как социальная технология
Реферат На Тему Органы Судейского Сообщества
Бюджетная Классификация Реферат
Реферат по теме Предмет и метод конституционного права
Реферат: Развитие памяти в младенчестве
Курсовая Работа По Психологии Лжи
Курсовая Работа На Тему Консультант Плюс
Контрольная Работа На Тему Деньги И Их Роль В Экономике
Браславские Озера Реферат
Реферат: Photography Essay Research Paper Photography is a
Дипломная работа по теме Судебное решение
Европейский Центральный Банк Реферат 2022
Прямой маркетинг как элемент маркетинговых коммуникаций - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Особенности организации деятельности ООО "Шахта "Усковская" - Геология, гидрология и геодезия отчет по практике
Эколого–правовые аспекты государственного регулирования деятельности в области охраны окружающей среды от электромагнитных излучений - Государство и право дипломная работа