Международная группа ученых из КФУ, Челябинского государственного университета и Технического университета Луизианы успешно завершила масштабное исследование влияния твердых зольных частиц на живые организмы. Это открытие приближает нас к созданию эффективной защиты здоровья людей, работающих на промышленных объектах.
Современная промышленность и энергетика ежедневно выбрасывают в атмосферу множество мельчайших частиц — продуктов сжигания угля, золы и других веществ. Эти невидимые глазу частицы способны не только вызывать кожные реакции, но и проникать глубоко в дыхательные пути. Международный коллектив исследователей провел всесторонний анализ этой проблемы, изучив как состав частиц, так и их взаимодействие с живыми клетками. Благодаря тщательному исследованию влияния мелкодисперсной зольной пыли на иммунные и раковые клетки, ученые смогли определить безопасные пределы концентрации производственной пыли. Эти данные открывают новые возможности для разработки эффективных систем очистки воздуха.
«Мы провели беспрецедентное исследование, охватившее пять крупных промышленных предприятий — четыре электростанции в США и Челябинский металлургический комбинат в России. Наши исследования показали, что при критических концентрациях все образцы оказывают существенное влияние на жизнеспособность клеток и их генетический материал. Мы установили, что токсичность зольной пыли определяется комплексом факторов: размером и формой частиц, а также их химическим составом, который напрямую зависит от типа сжигаемого топлива. Особенно интересно, что частицы с электростанции Рокдейла, образованные при сжигании битуминозного угля, показали наиболее выраженное воздействие, несмотря на больший размер. При этом частицы из Челябинска, обладающие субмикронным размером и высоким содержанием кремния, продемонстрировали сходный уровень воздействия на генетический материал», — рассказывает ведущий специалист проекта, главный научный сотрудник НИЛ Бионанотехнологии Равиль Фахруллин.
Исследователи впервые смогли наглядно продемонстрировать, как различные типы частиц взаимодействуют с клетками млекопитающих. Важным открытием стала обнаруженная закономерность: чем меньше размер наночастиц летучей золы, тем выше их токсичность. Примечательно, что даже простой контакт частиц с клеточной мембраной, без их проникновения внутрь клетки, способен вызывать токсический эффект.
Это инновационное исследование было реализовано в рамках проекта по разработке комплексного метода выявления и оценки токсических свойств зольной пыли в биологических объектах при поддержке президентского гранта. Полученные результаты открывают новые перспективы в создании эффективных средств защиты здоровья работников промышленных предприятий.
