Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка методологии оценки экотоксичности новых наноматериалов с использованием различных гидробионтов

Номер контракта: 14.616.21.0014

Руководитель: Кустов Леонид Модестович

Должность: Заведующий лабораторией

Организация: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук
Организация докладчика: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского Российской академии наук

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
оценка нанотоксичности, экотоксичность, контроль воды, гидробионты, наночастицы, металлы, оксиды, квантовые точки, кремний, металл-органические каркасные структуры, охрана окружающей среды, экотоксиканты

Цель проекта:
1. Разработка методологии оценки экотоксичности новых наноматериалов с использованием различных гидробионтов. 2. Оценка экотоксичности новых наноматериалов на основе наночастиц металлов, оксидов, металл-органических каркасов и квантовых точек с использованием различных гидробионтов (дафнии, рыбы, плоские черви, моллюски, водоросли).

Основные планируемые результаты проекта:
1. Должна быть проведена детальная характеризация наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Fe), оксидов (ZnO, TiO2, CeO2), квантовых точек (Si, ZnS, CdS, CdSe, GaP, GaN) и металлорганических каркасов методами электронной микроскопии (SEM, TEM, EDS-SEM), высокоинформативными спектральными методами (XPS, DRIFTS, XAFS, UV, плазмонный резонанс) с использованием характеристичных молекул-зондов (H2, CO, С2Н2, СD3CN, NO), адсорбционных методов, TПВ/TПД, XRD, и DTA/TG.
2. Должна быть разработана методология оценки экотоксичности новых наноматериалов с использованием различных гидробионтов ((дафнии, рыбы, плоские черви, моллюски, водоросли)).
3. Должно быть проведено масштабное исследование экотоксичности различных новых наноматериалов, в том числе наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Fe), оксидов (ZnO, TiO2, CeO2), квантовых точек (Si, ZnS, CdS, CdSe, GaP, GaN) и металлорганических каркасов с использованием гидробионтов (дафнии, рыбы, плоские черви, моллюски, водоросли).
4. Должна быть получена оценка экотоксичности различных новых наноматериалов, в том числе наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Fe), оксидов (ZnO, TiO2, CeO2), квантовых точек (Si, ZnS, CdS, CdSe, GaP, GaN) и металлорганических каркасов с использованием гидробионтов (дафнии, рыбы, плоские черви, моллюски, водоросли).

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным результатом исследования будет методология оценки экотоксичности неорганических наночастиц (металлов, оксидов, квантовых точек и металлорганических каркасов).
2. Новизна связана с параллельным использованием пяти видов гидробионтов (дафнии, эмбрионы рыб, плоские черви, моллюски, водоросли) для определения токсичности наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Fe), оксидов (ZnO, TiO2, CeO2), квантовых точек (Si, ZnS, CdS, CdSe, GaP, GaN) и металлорганических каркасов, предварительно синтезированных и охарактеризованных методами электронной микроскопии, высокоинформативными спектральными методами. Применение этих гидробионтов значительно снижает расходы на использование животных и организмов для тестирования токсичности и ускоряет процесс получения оценки.
3. Ранее оценка экотоксичности новых наноматериалов с использованием различных гидробионтов проводилась фрагментарно и не для всех типов наночастиц.
4. Для достижения результатов важны масштабные и согласованные исследования экотоксичности различных новых наноматериалов, в том числе наночастиц металлов (Ag, Au, Cu, Fe), оксидов (ZnO, TiO2, CeO2), квантовых точек (Si, ZnS, CdS, CdSe, GaP, GaN) и металлорганических каркасов с использованием гидробионтов (дафнии, рыбы, плоские черви, моллюски, водоросли) совместными усилиями российских и голландских ученых.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения результатов - производство наноматериалов, характеризующихся минимальными токсическими свойствами и наносящих минимальных ущерб окружающей среде.
2. По результатам оценки экотоксичности будут разработаны, запатентованы и предложены производителям наноматериалов новые "зеленые" методики синтеза наночастиц.
3. Разработанные методы оценки токсичности наночастиц позволят сформулировать «зеленые» подходы к их синтезу и производству. По результатам проекта будут подготовлены коммерческие предложения для компаний, использующих или производящих наноматериалы. Полученные патенты могут быть предложены в лицензию компаниям.
4. Полученные результаты послужат укреплению научного сотрудничества между российским и голландским коллективами. Ими уже поданы 2 заявки на совместные проекты в рамочной программе "Горизонт-2020". Дальнейшие перспективы, выходящие за рамки проекта, связаны с разработкой высокопроизводительных методик скрининга наноматериалов на их токсичность и исследованием и предсказанием токсичности новых, а также еще только разрабатываемых наноматериалов.

Текущие результаты проекта:
Синтезированы наночастицы металлов и оксидов металлов определенного размера и формы. Разработаны и запатентованы оригинальные методики синтеза некоторых видов экологически менее вредных наночастиц. Спектральными методами исследованы наночастицы металлов и оксидов.
Проведены детальные экспериментальные исследования наночастиц металлов и оксидов для оценки экотоксичности с использованием различных гидробионтов (моллюски, черви, водоросли, эмбрионы рыб, дафнии).
Опубликованы 2 статьи, послано в печать еще 2 статьи, подано 3 заявки на патенты РФ