See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF9347
ETF9347 "Nanosuuruses Ag, Au ja CuO soovimatud mõjud osakestest toituvatele vähilistele: integreeritud uuring (1.01.2012−28.02.2017)", Margit Heinlaan, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut.
ETF9347
Nanosuuruses Ag, Au ja CuO soovimatud mõjud osakestest toituvatele vähilistele: integreeritud uuring
Adverse effects of nanosized Ag, Au and CuO to particle-ingesting crustaceans: an integrated approach
1.01.2012
28.02.2017
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB260 Hüdrobioloogia, mere-bioloogia, veeökoloogia, limnoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt50,0
1. Bio- ja keskkonnateadused1.9. Keskkonnaohtlikke aineid käsitlevad uuringudT270 Keskkonnatehnoloogia, reostuskontroll1.3. Keemiateadused (keemia ja muud seotud teadused)50,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2012−28.02.2017
PerioodSumma
01.01.2012−31.12.20120,00 EUR
01.01.2013−31.12.20139 675,60 EUR
01.01.2014−31.12.201411 610,00 EUR
01.01.2015−31.12.201511 610,00 EUR
01.01.2016−31.12.201611 610,00 EUR
01.01.2017−28.02.20171 935,60 EUR
46 441,20 EUR

Elu on arenenud ja eksisteerib looduslike nanoosakeste (näit. huumuskolloidid) keskkonnas. Sünteetilisi nanoosakesi (edaspidi: nanosid) tuleb aga käsitleda uute kemikaalidena, kuna spetsiifilised omadused annavad neile tava(mikro)suuruses analoogidega võrreldes teistsugused bioloogilised mõjud. Prognoositud keskkonnaheitest ja füüsikalis-keemilistest omadustest lähtuvalt loetakse metallilisi nanosid keskkonnale (s.h. eriti füto- ja zooplanktonile) potentsiaalselt kõige ohtlikumaks. Metalliliste nanode akuutse toksilisuse põhjuseks arvatakse olevat vabanenud raskmetalli-ioonid, samas võib pikaajaline ekspositioon sünteetilistele nanodele organismides esile kutsuda ka mitte-letaalset stressi, mis võib viia häireteni populatsiooni ja toiduahela dünaamikas. Antud projekti põhieesmärgiks on nanosuuruses Ag, Au ja CuO integreeritud riskihindamine. Mudelorganismideks on kaks osakestest toituvat vähilist Daphnia magna ja Thamnocephalus platyurus, keda uuritakse erinevates keskkonnatingimustes. Hinnatakse, kuidas mõjuvad metallilised nanod organismide elulevusele ja sigivusele ning mil määral uuritavad kemikaalid organismides akumuleeruvad. Vähiliste soole epiteeli analüüsitakse histoloogiliste ja elektronmikroskoopiliste meetoditega. Tähelepanu all on ka looduslike osakeste efektiivsus metalliliste nanode soovimatute mõjude vähendajatena. Metalliliste nanode võimalikku edasikannet toiduahelas uuritakse poolstaatilises mikrokosmis, mis sisaldab fütoplanktonit, kõrgemaid taimi, algloomi ja vähilisi. Projekti tulemused aitavad selgitada metalliliste nanode toksilisuse mehhanisme ja nende mõju magevee-ökosüsteemidele.
Life has evolved and exists in the presence of natural nanoparticles (NPs) (e.g. humic colloids). Purposely engineered (e)NPs however have to be treated as new chemicals due to their specific functionalizations that render their biological effects potentially different from that of their bulk analogues. Due to the estimated anthropogenic load and physico-chemical properties, metallic NPs have been claimed the most hazardous eNPs for the environment, especially for phyto- and zooplankton (e.g. microalgae and –crustaceans). So far, acute toxicity of metallic NPs has primarily been attributed to released heavy metals ions but chronic exposure could also induce non-lethal stress that may lead to affected population and food-web dynamics. The principle aim of this project is integrated hazard evaluation of Ag, Au and CuO NPs. Model organisms in the study will be two particle-ingesting crustaceans: Daphnia magna and Thamnocephalus platyurus in different environmental settings. Upon exposure to eNPs, the organisms’ viability, reproduction and body burden will be addressed. Crustaceans’ gut epithelium will be studied using histological and electron microscopic techniques. Mitigating effects of natural particulate matter on eNP toxicity will be studied. Semi-static microcosm, involving microalgae, higher plants, protozoa and crustaceans will be designed to model trophic transfer of eNPs. The results of this study contribute to the understanding of toxicity mechanisms of metallic nanoparticles and their fate in freshwater ecosystems.
Projekti ETF9347 põhieesmärk oli metalli-põhiste nanoosakeste (nanode) ökotoksilisuse hindamine magevee organismidele, rõhuga subletaalsetel mõjudel ning keskkonnarelevantsete tingimuste kasutamisel. Selleks: i) iseloomustasime nanosid füüsikalis-keemiliselt erinevates test-keskkondades, ii) selgitasime metalli-põhiste nanode toksilisuse mehhanisme, iii) hindasime nanodele eksponeeritud osakese-toiduliste organismide (vähiline Daphnia magna) söömiskäitumist ning nanode toksilisust loodusvees. Grandi tulemusena on avaldatud hulk mitmekülgset nanoohutuse-alast teadusteavet erineva suuruse (10-200 nm) ja koostisega (Co3O4, CuO, SiO2, MWCNT, Mn3O4, Sb2O3, Ag, TiO2 ZnO, Au, Mn2O3) nanodest erinevates test-keskkondades erinevatele keskkonnaorganismidele (vähilised, vetikad, bakterid, algloomad) ja rakkudele (pärmid, rakuliinid A549, Caco2, Balb/c 3T3). Mitmed tööd on teostatud koostöös teiste projektidega rahvusvaheliste laboritevaheliste uuringutena. Lisaks uuele (öko)toksilisuse informatsiooni andmisele arendasime koostöös teiste laboritega välja mitmed nanoohutuse hindamise protokollid. Subletaalsete mõjude (ekspositsioonijärgne toitumine ja raskmetalli kontsentratsioon organismis) analüüsis kasutasime tehnikaid nagu läbivoolu-tsütomeetria ja röntgen-fluorestsentsspektroskoopia, mida meie teada ei ole vastavalt organismide söömiskäitumise hindamiseks ja nanoökotoksikoloogias varem kasutatud. Projekti ETF9347 põhilised tulemused on: i) metalli-põhiste nanode ökotoksikoloogilisel hindamisel tuleks alati uuringutesse kaasata ka vastavate metallide lahustuvad soolad, ii) D. magna on üks neljast organismist/rakuliinist, keda soovitame nanode esmaseks (öko)toksikoloogiliseks sõeluuringuks, iii) nanodele eksponeeritud D. magna puhul, võrreldes vastavate metallide sooladele eksponeeritud organismidega, on suurem risk metallide edasikandeks toiduahelas, iv) realistlikumate ohutushinnangute saamiseks vee-keskkonna elustikule tuleks nanode ökotoksilisuse analüüsis kasutada loodusvett.