Карбонові нанотрубки: методи отримання та перспективи застосування в медицині

Вперше термін «нанотехнології» було запропоновано у 1974 р. японським вченим Норіо Танігуті, але ще задовго до цього, у 1959 р. нобелівський лауреат Річард Фейнман сказав «Там, унизу, багато місця», що мовою фізиків означає «на мікро- та нанорівнях». На той час це було завданням майбутнього, сьогодні — це вже реальність. Зважаючи на бурхливий розвиток нанотехнологій та широкі можливості їх застосування у багатьох галузях, ведеться активний пошук методів синтезу наноматеріалів та впровадження їх у практичне використання. Одним із пріоритетних напрямків вважають наномедицину і нанофармакологію (Москаленко В.Ф. та співавт., 2008). Сучасні технології дозволяють оперувати речовинами не тільки мікрометрових, а й нанометрових розмірів, що дозволяє впливати на молекулярний рівень організації живої тканини та здійснювати контроль над будовою органів, використовуючи атом як складову частину.

Карбонові нанотрубки (КНТ) вважаються одним із найперспективніших матеріалів в нанотехнології. КНТ — це штучно отримана атомарна структура, що є сукупністю атомів у вигляді трубок з порожниною всередині довжиною до 100 нм і діаметром 1–2 нм. Трубчата форма має три контактні поверхні: кінці трубок, внутрішня і зовнішня поверхні. У природі вуглець перебуває у двох формах — алмазу та графіту, що відрізняються між собою будовою кристалічної решітки (Мовчан Б.А., 2007).

Особливо актуальним питанням є методи синтезу КНТ. До таких нанотрубок виникає низка вимог: достатня кількість наноматеріалу для всебічного його вивчення, процес синтезу не повинен займати багато часу та має бути економічно вигідним (Гусев А.И., 2007).

Пошуку методів синтезу та механізму утворення КНТ присвячено багато робіт. Досить поширеним і детально вивченим є метод електродугового розряду між графітовими електродами в атмосфері інертного газу вирощування КНТ на каталітично обробленій підкладці (CVD-метод), а також на каталізаторі, який виникає в газову фазу (метод HIPCO). Механізмом утворення КНТ за допомогою зазначених методів є послідовне відновлення вуглецю із вуглецевмісного матеріалу на частинці каталізатора та його перехід до твердої кристалічної фази (частинки каталізатора визначають форму кристалічної фази вуглецю). При використанні електролітичного методу синтезу КНТ із розплавів солей роль матриці для формування КНТ відіграють атоми лужного металу, які скручують відкриті трубчасті структури із графенових фрагментів. КНТ можливо отримати і шляхом реакції саморозповсюджуваного високотемпературного синтезу (СВС). Вихідними компонентами для проведення СВС є носії вуглецю (наприклад сода) та відновники (магній, натрій, літій) з додаванням нікелевого або залізного каталізатора. При цьому морфологія отриманих КНТ подібна до вирощених хімічними методами, а вміст нанотрубок досягає 2–4 мас% одержаного продукту.

Існує метод синтезу КНТ, умовами якого легко керувати, — це синтез КНТ шляхом термічного осадження етилену на наночастинки нікелю. Зміна умов цього методу синтезу (природа металу, температура, час проведення синтезу, метод виготовлення частинок металу, співвідношення компонентів газової суміші) впливає не тільки на вихід і розміри трубок, а й на їх структуру і чистоту (Лемеш Н.В., Трипольський А.И., 2007).

Подальший розвиток нанотехнологій обіцяє людству отримати нові матеріали і впровадити їх у народне господарство та медичну практику і фармакологію. Завдяки нанотехнологіям науковці отримали такі матеріали, які ще півстоліття назад здавалися із сфери наукової фантастики. Вчені, які отримали можливість доступу до молекулярного рівня організації різних матеріалів, вже покращили якість значної кількості товарів повсякденного вжитку, а у майбутньому здобудуть нові застосування у медичній практиці і фармакології (Чекман І.С., Ніцак О.В., 2007).

КНТ було відкрито у 1991 р. (Iijima S., 1991). Виділяють КНТ одностінні, що становлять пласт карбонових атомів, звернутих у трубку, та КНТ багатостінні, побудовані з декількох графітових циліндрів з простором між шарами приблизно у 3,4 Ǻ. Багатостінні звичайно мають діаметр 2–100 нм, із внутрішнім діаметром 2–10 нм, тоді як у одностінних внутрішній діаметр 0,2–2 нм. Довжина КНТ може бути від мікрометрів до сантиметрів. Як зазначалось, КНТ мають внутрішню та зовнішню поверхні, що забезпечує простір для розміщення певної кількості іншої речовини, наприклад лікарських засобів, а їх відкриті кінці можуть служити воротами для входу та виходу інших лікарських засобів. Саме завдяки цій властивості КНТ порівняно зі сферичними наночастинками можуть служити ідеальним вектором у нанофармакології (Hillebrenner H. et al., 2006).

За тим же принципом КНТ можуть бути використані як переносники певних локусів генів. Існують два можливі варіанти заповнення внутрішніх порожнин КНТ: у процесі синтезу (додають речовини, які перешкоджають закриттю канала трубки, наприклад бор) та після отримання трубок (необхідне розкриття їх кінців, для чого використовують селективне окиснення чи обробку кислотами, наприклад азотною) (Сергеев Г.Б., 2007).

Першочерговим завданням для створення новітніх нанотехнологій, які будуть засновані на ДНК, є приєднання молекули нуклеїнової кислоти до контактної поверхні нанотрубки (Гладченко Г.О. и соавт., 2007). Електрохімічні ДНК-сенсори мають високі потенційні можливості для проведення якісної діагностики на молекулярному рівні, яка буде доступною та недорогою для використання у повсякденній клінічній практиці. Завдяки цим біосенсорам стане можливою швидка діагностика генетичних хвороб, діагностика раку на ранніх стадіях, аутоімунних хвороб. Цей метод, заснований на сучасних нанотрубних ДНК-сенсорах (Hahm J., Lieber Ch.M., 2004; Star A. et al., 2006), виявив високий ступінь чутливості при розпізнаванні біологічних зразків.

Імуносенсори — це тип біодатчиків, які можуть бути охарактеризовані як компактні аналітичні прилади, до складу яких входить антитіло, антиген чи їх фрагменти. КНТ самі по собі не забезпечені ніякими засобами для розпізнавання біомолекул. Тому потребують розвитку технологій, що нададуть можливість КНТ «відчувати» біомолекули та виробляти відповідний сигнал (Veetil J.V., Ye K., 2007). Багато технологій запропоновано, щоб наділити КНТ молекулярною функцією впізнавання молекул через процес, який було названо функціоналізацією. Основою цього процесу є приєднання білків, ферментів, антитіл чи антигенів до внутрішньої, зовнішньої стінок КНТ або до їх кінців.

Суттєву проблему для інтеграції КНТ у біологічні системи становить відсутність властивості розчинятися у фізіологічних розчинах. Щоб подолати ці незручні властивості (Banerjee S. et al., 2003; Wang J. et al., 2003; Wang Y. et al., 2005), проводився інтенсивний пошук шляхів розчинення КНТ. Поверхневі властивості КНТ можуть варіювати і переходити із гідрофобних у гідрофільні. Цього можна досягти різними способами: хімічним, електрохімічним, термальним і окисненням (Tzeng Y. et al., 2004). КНТ та їх стінки можуть бути змінені ковалентними та нековалентними методами. Одним із можливих шляхів для надання КНТ розчинності є генерація ацилхлориду на поверхні КНТ за допомогою реакції з тіоніл хлоридом (SOCL2) та диметилформаміном з додаванням глюкозаміну (Pompeo F., Resasco D.E., 2002). За допомогою цього методу можна досягти розчинності КНТ 0,1–0,3 мг/мл залежно від температури. Одним із головних завдань для функціоналізації КНТ є іммобілізація білків, ензимів, антитіл чи антигенів у внутрішній простір КНТ або на її зовнішню поверхню (Davis J.J. et al., 1998). Розроблено багато технологій для того, щоб оснастити КНТ спеціальними білками, які б були спроможні знаходити потрібну «мішень», тобто певну молекулу із комплексних біологічних зразків. Для цього можна застосовувати ковалентне зв’язування білків до КНТ після попереднього приєднання певної функціональної групи (Jiang K. et al., 2004). Нековалентне приєднання білків призводить до виникнення нових проблем, якщо основані на КНТ імуносенсори неспецифічно пов’язані, щодо протеїнів на КНТ, що значно знижує специфічність сенсора і якість дослідження. Наприклад, до бокових стінок КНТ шляхом кислотного окиснення є можливість приєднати групу карбоксилової кислоти. Надалі з використанням N-етил-N´(3-диметил-амінопропіл) карбамід гідрохлориду як поєднуючого агента (Yu X. et al., 2005) можлива подальша активація цих груп.

На шляху подальшого розвитку та вдосконалення біосенсорів виникає ще одна суттєва проблема, що полягає у неспецифічному приєднанні небажаних молекул, оскільки біологічні зразки складаються, як правило, з поєднання різних органічних молекул і білків. Виникає гідрофобна взаємодія між протеїнами та поверхнею нанотрубок, що призводить до неспецифічного спонтанного з’єднання. Це означає, що ризик неспецифічної взаємодії має бути зведеним до мінімуму. Для зменшення можливості такого з’єднання використовують окис поліетилену та поліетиленгіколю (Veetil J.V., Ye K., 2007).

Для візуалізації антитіл на поверхні нанотрубок використовують такі технології, як атомна мікроскопія, скануюча електронна мікроскопія, софокусна мікроскопія, а маркування антитіл барвниками допомагає при спостереженні за нанотрубками під мікроскопом (Veetil J.V., Ye K., 2007). Але все ж таки відсутні адекватні методи виявлення сигналів, де потрібна ультрачутливість, що гальмує виробництво таких імуносенсорів. Більшість імуносенсорів перебуває на стадії розробки, оскільки існуючі прототипи можна розглядати як імуноелектроди, а не як імуносенсори (Veetil J.V., Ye K., 2007). До того ж немає переконливих даних щодо можливості багаторазового використання біосенсорів, виготовлених на КНТ. Практично використовують КНТ, які мають в основі електрохімічні біосенсори з мобілізованою глюкозооксидазою у приладах для вимірювання рівня цукру. Імуносенсори, основані на КНТ, можуть стати невід’ємною частиною «лабораторії на чипі» (lab-on-chip). Використання КНТ у холодних катодах для автоелектронних емітерів дає змогу значно покращити робочі характеристики електронних приладів, таких, як рентгенівські трубки, плоскі монітори, вони відрізняються меншими габаритами і масою, а також зниженим рівнем споживання енергії (Нищенко М.М. та співавт., 2007).

КНТ дозволяють значно зменшувати розміри імуносенсорів, що відкриває нові можливості для розвитку сенсорів-імплантатів для безпосереднього контролю над потрібними параметрами. А унікальні властивості КНТ, такі як здатність до переносу електронів та проведення електричного струму, роблять їх невід’ємною складовою для майбутньої мікроелектроніки. Нова розробка Debiotech — інсуліновий нанонасос (Insulin Nanopump™), який буде менше раніше існуючого (розміром із пейджер) у 4 рази і може бути легко схованим під одягом. У нанонасосі використано мікроелектромеханічні технології (Microelectromechanical systems/MEMS), які дозволяють чітко дозувати введення інсуліну з точністю до 2%, що близько до фізіологічного процесу вироблення інсуліну. А комбінація такого нанонасосу з глюкометром фактично відкриває шлях до створення штучної підшлункової залози.

Доведено, що наноматеріали мають унікальні хімічні, фізичні та біологічні властивості. КНТ може гнутися, як соломинка, і при цьому розпрямитися без ушкодження, до того ж вони в 20 разів міцніші за сталь (Пул Ч.П. мл., Оуэнс Ф.Дж., 2006). Але ще не до кінця розкриті можливості їх впливу на людський організм та навколишнє середовище. Унікальні властивості роблять використання наноматеріалів майже не обмеженим у широкому спектрі виробництва, але ці ж властивості означають і те, що наноматеріали можуть бути потенційно небезпечними для людського організму. Тому необхідні фундаментальні та прикладні дослідження з токсикології та безпеки КНТ і розроблених на їх основі матеріалів, медичних приладів, лікарських засобів.

З повсякденним ростом темпів використання наноматеріалів все менше уваги приділяється можливим негативним впливам наночастинок на безпеку у процесі виробництва, безпеку навколишнього середовища та на здоров’я людей в цілому. Є нагайна потреба вирішення питань безпеки — багато виробів повсякденного застосування (косметика, сонцезахисні креми, фарби та текстиль) містять наноматеріали, а ще більше перебуває на стадії розробки і незабаром потраплять на споживчий ринок. У процесі виробництва біологічна активність і токсичність наноматеріалів може варіювати залежно навіть від легких зрушень у фізичній та хімічній їх структурі (Seaton A., Donaldson K., 2005). Результати вивчення їх поведінки in vitro свідчать, що такі матеріали здатні ушкоджувати структури клітинної мембрани, клітинні органели та ДНК через властивість стимулювати утворення реактивних різновидів кисню (Xia T. et al., 2006). Адсорбовані на поверхні токсини можуть проникати у внутрішнє середовище клітини (Penn A. et al., 2005) або впливати на мембранні циторецептори, ініціюючи імунну реакцію (Vallhov H. et al., 2006). Наночастинки відрізняються від багатьох інших шкідливих об’єктів ще й тим, що мають властивість проходити крізь біологічні бар’єри у межах організму, які непроникні для більших частинок (Maynard A.D., 2006; Ryman-Rasmussen J.P. et al., 2006). Дослідження також потребує питання про розподіл в органах і тканинах організму наночастинок, бо внаслідок їх малого розміру візуально визначити такі частинки неможливо, а їх хімічний склад може бути наближеним до поширених в організмі речовин, таких як вуглець, що може завадити використанню традиційних методів хімічного виявлення. Також існує суттєвий брак інформації щодо поводження наночастинок у ґрунті, повітрі та воді.

Оскільки виробництво та використання наноматеріалів все більше розширюється, то і потенційний вплив на здоров’я людей, вірогідно, теж може збільшуватися. Однією з негативних сторін, які пов’язані із впровадженням нових технологій за наявності проміжків у знаннях про безпеку, є недовіра з боку суспільства (Mehta M.D., 2004), що вже відзначали в інших галузях (наприклад з генетично модифікованими продуктами). Це може призвести до суттєвих економічних втрат (Gewin V., 2006).

Різні методи синтезу, очистки та подальшої обробки наноматеріалів приводять до вироблення різних типів КНТ з різними фізичними, хімічними, біологічними та іншими характеристиками, що не можна вважати однією групою речовин, і дослідження їх токсичності слід проводити з урахуванням цього факту. В організмі розподілення, метаболізм, виділення і токсичність КНТ залежать від набутих властивостей, таких як функціоналізація, довжина, властивість до накопичення, на що впливають умови навколишнього середовища при виробництві та при наступному застосуванні. Епідеміологічні дослідження забруднення повітря передбачають можливу високу асоціацію цих частинок із серцево-легеневими захворюваннями (Pope C.A. 3rd et al., 2004). Результати досліджень свідчать, що наночастинки можуть більш легко проникати у людський організм і бути більш біологічно активними внаслідок їх великої площі поверхні на одиницю маси порівняно з більшими за розмірами частинками (Oberdorster G. et al., 2005). В лабораторних дослідженнях виявили, що виробництво одностінних КНТ зумовлює виникнення різних типів аерозолів (Maynard A.D. et al., 2004). Слід зауважити, що деякі КНТ містять метал каталізатора, наприклад нікель, з яким пов’язують підвищення ризику виникнення раку у ділянці носа (Feron V.J. et al., 2001).

Фізичні та хімічні процеси у навколишньому середовищі можуть впливати на властивості КНТ, наприклад, ультрафіолетове випромінювання може змінити покриття КНТ, як це спостерігалося у разі фулеренів. З цього випливає, що це також може змінити поведінку КНТ у навколишньому середовищі та впливати таким чином на їх біодію. До того ж доцільно підкреслити, що КНТ — один із найменш розщеплюваних мікроорганізмами штучних матеріалів (Lam C.W. et al., 2004). Крім того, такі наночастинки повністю нерозчинні у воді в первинній формі (Lam C.W. et al., 2004), та є ліпофільними за своєю природою (Wu Y. et al., 2006). Відомо, що стійкі та ліпофільні речовини мають можливість до накопичення в організмі, таку ж саму поведінку можна очікувати і від КНТ. Велика площа поверхні КНТ може абсорбувати різні молекули забруднювачів і переносити їх у навколишнє середовище. Встановлено, що різні карбонові наноматеріали є сорбентами забруднювачів органічного походження: металів, фторидів, радіонуклідів (Jia G. et al., 2005; Fiorito S. et al., 2006; Yang K. et al., 2006).

Легенева токсичність. У першому in vivo вивченні впливу КНТ не виявлено запальних змін або змін функції в дихальних шляхах гвінейських свинок, навіть через 4 тиж (Huczko A. et al., 2001). Можливо, метод, використаний у цьому досліді, не дає змоги виявити фактичну токсичність матеріалу. Наступні дослідження з аналізом через 90 діб шести різних типів багатостінних трубок, призначених гвінейським свинкам в дозі 12,5 мг, виявили деякі відмінності в дії на тварин між типами трубок (Huczko A. et al., 2005; Grubek-Jaworska H. et al., 2006). Але для всіх типів спільним було формування мультифокальних гранулем навколо матеріалу, запальна реакція термінальних та респіраторних бронхіол та формування помірного фіброзу в альвеолярних перегородках.

Дерматотоксичність. На сьогодні відома лише одна публікація вивчення in vivo впливу на шкіру сажі, яка вміщувала КНТ (Huczko A., Lange A., 2001). У 40 добровольців виконували шкірний тест та у 4 кроликів-альбіносів проведено дослідження впливу КНТ на слизову оболонку очей тварин. У наступному вивченні не виявлено ніякої реакції, таким чином автори зробили висновок, що сажа, яка містить КНТ, не пов’язана з ніяким негативним впливом на організм (Huczko A., Lange A., 2001). Але отриманих експериментальних фактів недостатньо для того, щоб зробити обґрунтовані кінцеві висновки про позитивний або негативний вплив КНТ на організм тварин і людини, а також на зовнішнє середовище.

Відомі протилежні результати щодо кінетики розчинних функціоналізованих КНТ та радіоактивно мічених нанотрубок в організмі. Результати досліджень (Wang H. et al., 2004) свідчать, що коли гідроксильовані одностінні КНТ з радіоактивним йодом (125І) було введено мишам, то вони поводили себе, як маленькі молекули, легко проходили крізь численні перепони, накопичувались у кістках і були виявлені у всіх органах, окрім головного мозку.

Проведені також досліди in vitro на культурі клітин та in vivo на підшкірних тканинах криси з метою визначення характеру впливу багатостінних нанотрубок залежно від їх довжини. Після обробки результатів запальну реакцію у вигляді утворення грануляційної тканини виявляли при застосуванні багатостінних КНТ довжиною 825 нм. Більшість нанотрубок довжиною 220 нм виявляли у фагоцитах і ліпосомах (Sato Y. et al., 2005). До того ж наявність наночастинок може порушити міжклітинну рівновагу. Частинки можуть підвищувати концентрацію окисників або втручатися в деградаційний шлях, що призводить до додаткового вироблення окисників, які починають безконтрольну взаємодію з клітинами і призводять врешті-решт до їх ушкодження (Helland A. et al., 2007).

Отже, можна зробити висновок, що існує прямий зв’язок між рівнем організації стінки КНТ і ступенем її токсичності. Зміна властивостей КНТ може виникнути на всіх етапах: у процесі синтезу, виробництва проміжних продуктів, обробки та застосування. КНТ викликають різні ефекти з боку різних клітин. У процесі реакції КНТ з клітинами утворюються вільні радикали, які є головною ланкою цих реакцій. Також КНТ можуть поводити себе по-різному залежно від специфічних властивостей органів та впливу зовнішнього середовища, перебування у воді або ґрунті. Умови навколишнього середовища, такі як температура, pН, ультрафіолетове випромінювання, модифікують властивості КНТ. Молекули інших матеріалів можуть адсорбуватися на їх поверхні (Helland A. et al., 2007). Чи можливо передбачити і проконтролювати ефекти від різних властивостей КНТ на навколишнє середовище і на організм людини? Це питання ще потребує всебічного вивчення.

Вищенаведене свідчить, що наскільки широкі межі застосування КНТ у різних галузях, настільки широкими залишаються проміжки у розумінні користі та безпеки застосування цих матеріалів. Лише узагальнення знань і результатів досліджень з різних галузей допоможе у вирішенні цього питання і відкриє нанотехнологіям шлях до подальшого розвитку на користь людства.

ЛІТЕРАТУРА

1. Гладченко Г.О., Карачевцев М.В., Валеев В.А., Леонтьев В.С. (2007) Адсорбция и гибридизация природных и синтетических нуклеиновых кислот на одностенных углеродных нанотрубках. В кн.: Нанорозмірні системи: будова, властивості, технології. Матер. конф., 21–23 листопада 2007 р., Київ, с. 420.
2. Гусев А.И. (2007) Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. 2-е изд., испр. Физматлит, Москва, 416 с.
3. Лемеш Н.В., Трипольский А.И. (2007) Синтез углеродных нанотрубок (УНТ) путем термического осаждения этилена на наночастицы никеля и влияние его условий на физико-химические свойства полученных УНТ. В кн.: Нанорозмірні системи: будова, властивості, технології. Матер. конф., 21–23 листопада 2007 р., Київ, с. 237.
4. Мовчан Б.А. (2007) Электронно-лучевая нанотехнология и новые материалы в медицине — первые шаги. Вісн. фармакології і фармації, 12: 5–13.
5. Москаленко В.Ф., Розенфельд Л.Г., Мовчан Б.О., Чекман І.С. (2008) Нанотехнології, наномедицина, нанофармакологія: стан, перспективи наукових досліджень, впровадження в медичну практику. В кн.: Человек и лекарство — Украина. Матер. І Націон. конгресу, 26–28 березня 2008 р., Київ, с. 167–168.
6. Нищенко М.М., Патока В.І., Шевченко М.А., Дубовий А.Г., Анікеєв В.В. (2007) Емісійні властивості вуглецевих наноструктурних матеріалів. В кн.: Нанорозмірні системи: будова, властивості, технології. Матер. конф., 21–23 листопада 2007 р., Київ, с. 215 с.
7. Пул Ч.П. мл., Оуэнс Ф.Дж. (2006) Нанотехнологии. 2-е доп. изд. Техносфера, Москва, с. 119–120.
8. Сергеев Г.Б. (2007) Нанохимия. 2-е изд., испр. и доп. Издательство Московского государственного университета, 211 с.
9. Чекман І.С., Ніцак О.В. (2007) Нанофармакологія: стан та перспективи наукових досліджень. Вісн. фармакології та фармації, 11: 7–10.
10. Banerjee S., Kahn M.G., Wong S.S. (2003) Rational chemical strategies for carbon nanotube functionalization. Chemistry, 9(9): 1898–1908.
11. Davis J.J., Green M.L.H., Hill H.A.O. et al. (1998) The immobilisation of proteins in carbon nanotubes. Inorg. Chim. Acta, 272: 261–266.
12. Feron V.J., Arts J.H., Kuper C.F. et al. (2001) Health risks associated with inhaled nasal toxicants. Crit. Rev. Toxicol., 31(3): 313–347.
13. Fiorito S., Serafino A., Andreola F. et al. (2006) Effects of fullerenes and single-wall carbon nanotubes on murine and human macrophages. Carbon, 44: 1100–1105.
14. Gewin V. (2006) Nanotech’s big issue. Nature, 443(14): 137.
15. Grubek-Jaworska H., Nejman P., Czuminska K. et al. (2006) Preliminary results on the pathogenic effects of intratracheal exposure to one-dimensional nanocarbons. Carbon, 44(6): 1057–1063.
16. Hahm J., Lieber Ch.M. (2004) Direct ultrasensitive electrical detection of DNA and DNA sequence variations using nanowire nanosensors. Nano Lett., 4(1): 51–54.
17. Helland A., Wick P., Koehler A. et al. (2007) Reviewing the environmental and human health knowledge base of carbon nanotubes. Environ Health Perspect., 115(8): 1125–1131.
18. Hillebrenner H., Buyukserin F., Stewart J.D., Martin C.R. (2006) Template synthesized nanotubes for biomedical delivery applications. Nanomed., 1(1): 39–50.
19. Huczko A., Lange A. (2001) Carbon nanotubes: experimental evidence for a null risk of skin irritation and allergy. Fullerene Sci. Tech., 9(2): 247–250.
20. Huczko A., Lange A., Calko E. et al. (2001) Physiological testing of carbon nanotubes: are they asbestos-like? Fullerene Sci. Tech., 9(2): 251–254.
21. Huczko A., Lange H., Bystrzejewski M. et al. (2005) Pulmonary toxicity of 1-D nanocarbon materials. Fuller Nanotub. Car., 13: 141–145.
22. Iijima S. (1991) Helical microtubules of graphite carbon. Nature, 354: 56–58.
23. Jia G., Wang H., Yan L. et al. (2005) Cytotoxicity of carbon nanomaterials: single-wall nanotube, multi-wall nanotube, and fullerene. Environ Sci. Technol., 39(5): 1378–1383.
24. Jiang K., Schadler L.S., Siegel R.W. et al. (2004) Protein immobilization on carbon nanotubes via a two-step process of diimide-activated amidation. J. Mater. Chem., 14: 37–39.
25. Lam C.W., James J.T., McCluskey R., Hunter R.L. (2004) Pulmonary toxicity of single-wall carbon nanotubes in mice 7 and 90 days after intratracheal instillation. Toxicol. Sci., 77(1): 126–134.
26. Maynard A.D. (2006) Nanotechnology: assessing the risks. Nano Today, 1 (2): 22–23.
27. Maynard A.D., Baron P.A., Foley M. et al. (2004) Exposure to carbon nanotube material: aerosol release during the handling of unrefined single-walled carbon nanotube material. J. Toxicol. Environ Health A., 67(1): 87–107.
28. Mehta M.D. (2004) From biotechnology to nanotechnology: what can we learn from earlier technologies? Bull. Sci. Technol. Soc., 24 (1): 34–39.
29. Oberdorster G., Oberdorster E., Oberdorster J. (2005) Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environ Health Perspect., 113(7): 823–839.
30. Penn A., Murphy G., Barker S. et al. (2005) Combustion-derived ultrafine particles transport organic toxicants to target respiratory cells. Environ Health Perspect, 113(8): 956–963.
31. Pompeo F., Resasco D.E. (2002) Water solubilization of single-walled carbon nanotubes by functionalization with glucosamine. Nano Lett., 2(4): 369–373.
32. Pope C.A. 3rd, Burnett R.T., Thurston G.D. et al. (2004) Cardiovascular mortality and long-term exposure to particulate air pollution: epidemiological evidence of general pathophysiological pathways of disease. Circulation., 109(l): 71–77.
33. Ryman-Rasmussen J.P., Riviere J.E., Monteiro-Riviere N.A. (2006) Penetration of intact skin by quantum dots with diverse physicochemical properties. Toxicol. Sci., 91(1): 159–165.
34. Sato Y., Yokoyama A., Shibata K. et al. (2005) Influence of length on cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes against human acute monocytic leukemia cell line THP-1 in vitro and subcutaneous tissue of rats in vivo.. Mol. Biosyst., 1(2): 176–182.
35. Seaton A., Donaldson K. (2005) Nanoscience, nanotoxicology, and the need to think small. Lancet, 365(9463): 923–924.
36. Star A., Tu E., Niemann J. et al. (2006) Label-free detection of DNA hybridization using carbon nanotube network field-effect transistors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 103(4): 921–926.
37. Tzeng Y., Huang T.S., Chen Y.C. et al. (2004) Hydration properties of carbon nanotubes and their effects on electrical and bio-sensor applications. New Diamond and Frontier Carbon Technology, 14(3): 193–201.
38. Vallhov H., Qin J., Johansson S.M. et al. (2006) The importance of an endotoxin-free environment during the production of nanoparticles used in medical applications. Nano Lett., 6(8): 1682–1686.
39. Veetil J.V., Ye K. (2007) Development of immunosensors using carbon nanotubes. Biotechnol. Prog., 23(3): 517–531.
40. Wang H., Wang J., Deng X. et al. (2004) Biodistribution of carbon single-wall carbon nanotubes in mice. J. Nanosci. Nanotechnol., 4(8): 1019–1024.
41. Wang J., Musameh M., Lin Y. (2003) Solubilization of carbon nanotubes by Nafion toward the preparation of amperometric biosensors. J. Am. Chem. Soc., 125(9): 2408–2409.
42. Wang Y., Iqbal Z., Malhotra S.V. (2005) Functionalization of carbon nanotubes with amines and enzymes. Chem. Phys. Lett., 402: 96–101.
43. Wu Y., Hudson J.S., Lu Q., et al. (2006) Coating single-walled carbon nanotubes with phospholipids. J. Phys. Chem. B., 10(6): 2475–2478.
44. Xia T., Kovochich M., Brant J. et al. (2006) Comparison of the abilities of ambient and manufactured nanoparticles to induce cellular toxicity according to an oxidative stress paradigm. Nano Lett., 6(8): 1794–1807.
45. Yang K., Zhu L., Xing B. (2006) Adsorption of polycyclic aromatic hydrocarbons by carbon nanomaterials. Environ Sci. Technol., 40(6): 1855–1861.
46. Yu X., Kim S.N. Papadimitrakopoulos F. Rusling J.F. (2005) Protein immunosensor using single-wall carbon nanotube forests with electrochemical detection of enzyme labels. Mol. Biosyst., 1(1): 70–78.

Адреса для листування:
Чекман Іван Сергійович
04050, Київ, вул. Герцена 17–25, кв. 154
E-mail: [email protected]