Исследование в реальном времени транспорта и биологической совместимости наноматериалов на раннем этапе развития эмбрионов в высоком разрешении с помощью наночастиц in vivo позволит узнать больше о молекулярном транспорте в развивающихся эмбрионах.

В данном исследовании ученые непосредственно проследили транспорт отдельной наночастицы серебра в тестовом образце (эмбрионы полосатого данио) и исследовали влияние наночастиц серебра на раннее эмбриональное развитие в режиме реального времени.

Были использованы высоко очищенные и устойчивые наночастицы и оптика высокого разрешения для наблюдения за их положением внутри эмбриона. Было установлено, что отдельная наночастица Ag (5–46 нм диаметром) транспортируется внутрь эмбриона через каналы пор хориона с помощью броуновского движения (а не активным транспортом) с коэффициентом диффузии внутри канала (3×10⁻⁹ см²/с), что в ~26 раз ниже чем в яйце (7,7×10⁻⁸ см²/с).

Рис. 1. Изображение наночастиц серебра

В итоге, из-за отсутсвия активного транспорта наночастиц, они были ограничены пространством каналов в эмбрионе. Ученые наблюдали за наночастицами серебра внутри эмбрионов на разных стадиях их развития: развитом, деформированном и мертвом.

По результатам наблюдений было показано, что биологическая совместимость и токсичность наночастиц серебра сильно зависят от дозы наночастиц с критической концентрацией 0,19 нм. Скорости пассивного распространения и накопления наночастиц в эмбрионах, вероятно, ответственны за степень токсичности наночастиц.

В отличие от других методов исследования, теперь отдельная наночастица может быть непосредственно отображена в развивающихся эмбрионах в нанометровом разрешении. Этот метод предлагает новые возможности исследовать события в реальном времени, приводящие к отклонениям в развитии эмбрионов.

Дмитрий Лещев