See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7686
ETF7686 "Metallioksiidide nanoosakeste toksilisus in vitro: eukarüootsed mudelid (1.01.2008−31.12.2011)", Kaja Kasemets, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut.
ETF7686
Metallioksiidide nanoosakeste toksilisus in vitro: eukarüootsed mudelid
In vitro toxicity of metal oxide nanoparticles: eukaryotic models
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.12. Bio- ja keskkonnateadustega seotud uuringud, näiteks biotehnoloogia, molekulaarbioloogia, rakubioloogia, biofüüsika, majandus- ja tehnoloogiauuringudP330 Bioenergeetika 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2008−31.12.2011
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008300 000,00 EEK (19 173,49 EUR)
01.01.2009−31.12.2009288 000,00 EEK (18 406,55 EUR)
01.01.2010−31.12.2010261 792,00 EEK (16 731,56 EUR)
01.01.2011−31.12.201116 731,60 EUR
71 043,20 EUR

Mitmeid nanomaterjale ja -osakesi (nt. ZnO ja TiO2) toodetakse juba praegu tööstuslikes mahtudes, ent nende toksilised mõjud on praktiliselt uurimata. Nanoosakeste potentsiaalsete tervise- ja keskkonnamõjude hindamine on äärmiselt oluline ja aktuaalne, kuna enamike nanomaterjalide toksilisust ei saa ennustada nende „mitte-nano“ analoogide põhjal. Käesoleva projekt põhieesmärgiks on uurida, kuidas metallioksiidide ZnO, CuO ja TiO2 osakeste suurus (mikrost nanoni) mõjutab nende toksilisust. Antud nanoosakesed valiti uuringuks, kuna ZnO ja TiO2 nanoosakesi kasutatakse juba paljudes tarbekaupades (UV kaitsefaktoriga päikesekreemid, jne) ja CuO on kasutusel antimikroobsetes tekstiilides. Uuringus kasutatakse erinevaid in vitro eukarüootseid mudeleid: pärme Saccharomyces cerevisiae, algloomi Tetrahymena thermophila ja erinevaid rakuliine in vitro. Kuna nanoosakesed satuvad inimorganismi eelkõige kopsude, seedetrakti ja naha kaudu, siis keskendutakse vastavatest kudedest isoleeritud püsirakuliinidele. Kuna katsed rakukultuuridega on kallid ja aeganõudvad, siis planeeritakse sõeluuringu tasemel kasutada algloomi T. thermophila ja pärme S. cerevisiae (mõlemad biokeemiliselt ja geneetiliselt põhjalikult uuritud eukarüootsed organismid), mida oleme edukalt kasutanud ka meie eelnevates toksikoloogilistes uuringutes. Kuna meie grupi hiljutised uuringud ökotoksikoloogiliste testorganismidega on näidanud, et metallioksiidide toksilisus sõltub oluliselt nende osakeste lahustuvusest ja biosaadavusest, kasutame antud uurimistöös uudset lähenemisviisi, mis kombineerib erinevaid uurimismeetoodikaid: määrates nanoosakeste lahustuvust (analüütiline keemia), biosaadavust (rekombinantsed sensorbakterid ja –pärmid) ja rakusiseseid biomarkereid (sh. oksüdatiivset stressi kirjeldavaid). Antud uurimistöös saadavad nanoosakeste toksilisuse andmed on olulised, et mõista nanoosakeste toksilisuse mehhanisme erinevatele eukarüootsetele rakkudele/organismidele ja hinnata ka nende võimalikke mõjusid inimesele. Antud töö on esimene ZnO, CuO ja TiO2 nanoosakeste toksilisuse uuring pärmidele S. cerevisiae ja algloomadele T. thermophila.
Many types of nanomaterials (e.g. ZnO, TiO2) are already produced in industrial amounts, but their potential harmful properties are poorly studied. Information on toxicity of nanomaterials is urgently required for human as well as environmental risk assessment, because the toxicity of nanoparticles is not predictable based on the toxicity data of the same bulk materials. The main objective of this study is to obtain knowledge on the effect of the size reduction of particles of TiO2, ZnO, and CuO (from bulk to nano) on their toxic properties. These materials were chosen as nanoparticles of TiO2 and ZnO are growingly used in cosmetics and sunscreens and CuO in antimicrobial textiles. Attention will be paid of three different types of eukaryotic cells: yeasts Saccharomyces cerevisiae, ciliated protozoa Tetrahymena thermophila and mammalian cell lines in vitro. As the likely routes of exposure of nanomaterials in animals and humans occur via inhalation, digestive and dermal contact, a battery of cell lines of respective tissue origin will be used. As the experiments of cell cultures are expensive and time consuming, in the 1st tier experiments the protozoa T. thermophila and yeasts S. cerevisiae (both well characterized biochemically and genetically and successfully used in the our previous toxicity studies) will be used. As it was recently shown in our laboratory that solubility and bioavailability of metal oxides plays a crucial role, combined approach will be used: chemical analysis for solubility, recombinant biosensors for bioavailability and biochemistry for mechanistic studies (e.g., biomarkers of oxidative stress). The assessment of the biological effect of nanomaterials on different eukaryotic models enables to identify possible adverse effects and mechanisms of toxicity of nanosize materials and predict their hazard to human. Based on the available literature data, this study will yield the first evaluation of toxicity of ZnO, CuO and TiO2 nanoparticles to S. cerevisiae and T. thermophila.