6.4.3. Средства бытовой химии, косметические средства и пищевые продукты в твердой форме
Целью является определение наличия наночастиц в продукции и морфометрическая идентификация частиц.
Образцы продукции объемом 1-2 мм3 обезвоживают в трех сменах абсолютного этилового спирта или 100,0 % ацетона.
Схема проведения экспериментов по электронно-микроскопической визуализации и идентификации наночастиц в средствах бытовой химии, косметических средствах, лекарствах и пищевых продуктах в твердой форме представлена в таблице 3.
Таблица 3.
Схема проведения экспериментов по электронно-микроскопической визуализации и идентификации наночастиц в средствах бытовой химии, косметических средствах, лекарствах и пищевых продуктах в твердой форме
| Вид продукта, наноматериала | Промышленные товары, лекарства, пищевые продукты |
| Физическая форма продукта, наноматериала | Твердая |
| Количество материала для выполнения исследований | 50-100 мг (0,5-1,0 см3) |
| Приборное обеспечение | просвечивающий электронный микроскоп, соответствующий п. 6.1.1 дополнительное оборудование по п.6.2.5. |
| Материалы | Пинцет для электронно-микроскопических работ, электронно-микроскопические сеточки, пластинка тефлона размером 10×20 см, автоматическая микропипетка на 100 мм3, наконечники к микропипетке, колбы вместимостью 100 см3, пробирки вместимостью 20 см3, пипетки |
| Химические реактивы | Абсолютный этиловый спирт или 100,0% ацетон, эпоксидные смолы (аралдит или эпон), формвар, коллодий, амилацетат, дихлорэтан, уранилацетат, цитрат свинца, дистиллированная вода |
| Препарирование образцов для исследования в электронном микроскопе | Этап 1 (подготовка реактивов и материалов к эксперименту): – приготовление 0,15 % раствора формвара на дихлорэтане или 0,5 % раствора коллодия на амилацетате; – покрытие электронно-микроскопических сеточек формваровой (коллодиевой) пленкой; – приготовление 1,0 % раствора уранилацетата; приготовление раствора цитрата свинца; приготовление эпоксидной смолы Этап 2 (препарирование образцов наноматериалов для электронной микроскопии): – фрагменты наноматериала величиной 1-2 мм3 или порошок наноматериала выдерживают в трех сменах абсолютного этилового спирта или ацетона; – наноматериал пропитывают в трех сменах абсолютного этилового спирта и аралдита; – образцы наноматериала заключают в аралдит и полимеризуют в течение 72 час при температуре 60 ºС; – на ультрамикротоме стеклянным ножом из образцов наноматериала получают ультратонкие срезы толщиной 30,0-60,0 нм; – ультратонкие срезы монтируют на электронно-микроскопические сеточки, покрытые формваровой пленкой; – при необходимости ультратонкие срезы наноматериала окрашивают цитратом свинца и 1,0 % раствором уранилацетата |
| Исследование образцов наноматериалов в просвечивающем электронном микроскопе | по п.6.3. |
| Анализ электронно-микроскопических изображений структуры наноматериала (продукта) | Основные этапы: – визуализация наночастиц на ультратонких срезах наноматериала или продукта; – морфометрический анализ наночастиц; – определение степени полиморфизма наночастиц в материале; – определение степени агрегированности наночастиц в материале. |
| Основные параметры и характеристики наноматериала (продукта) для выдачи заключения | Структурные и морфометрические характеристики наноматериала: – наличие частиц размерами 1,0-100,0 нм в образце; – уровень электронно-оптической плотности частиц; – форма частиц; – коэффициент формы наночастиц; – степень полиморфизма наночастиц в материале; – степень агрегированности частиц в образце; – характер распределения наночастиц в материале. |
Результаты и заключение электронно-микроскопической визуализации и идентификации наночастиц в средствах бытовой химии, косметических средствах, лекарствах и пищевых продуктах в твердой форме содержат информацию о форме, структуре и размерах наночастиц в исследуемом материале, данные о степени агрегированности наночастиц в материале, сведения о характере распределения наночастиц в образцах, электронные изображения частиц и структуры образца.
Задачи, которые решаются методами электронно-микроскопического анализа клеток, тканей и органов животных и растительных организмов:
(1) установление наличия техногенных наночастиц в клетках, тканях и органах;
(2) идентификация наночастиц;
(3) определение размеров и формы наночастиц;
(4) выявление тенденции к агрегированию наночастиц;
(5) установление распределения наночастиц по органам;
(6) установление распределения наночастиц по тканям и клеткам;
(7) ультраструктурный анализ локализации наночастиц в клетках и тканях;
(8) анализ наличия, характера и степени морфологических изменений в клеточных и тканевых структурах.
Набор конкретных задач электронно-микроскопических исследований определяется с учетом характера выполняемых контрольных мероприятий:
- первичное или уточняющее определение факторов (типов наночастиц), подлежащих периодическому контролю на предприятии наноиндустрии, в конкретной местности или локальной биосистеме;
- определение степени опасности наночастиц, производящихся, используемых или образующихся в виде побочных продуктов на предприятиях наноиндустрии;
- периодические контрольные мероприятия.
При первичном или уточняющем определении факторов (типов наночастиц), подлежащих периодическому контролю на предприятии наноиндустрии, в конкретной местности или локальной биосистеме рекомендуется проводить электронно-микроскопические исследования в рамках задач (1) - (5).
При определении степени опасности наночастиц, производящихся, используемых или образующихся в виде побочных продуктов на предприятиях наноиндустрии, выявлении их острых, хронических и отсроченных токсических эффектов рекомендуется проводить электронно-микроскопические исследования в рамках задач (1) - (8).
При проведении периодических контрольных мероприятий рекомендуется проводить электронно-микроскопические исследования в рамках задач (1) - (5).
Процедуры отбора проб тканей и органов животных, их фиксации, транспортировки и хранения отобранного материала регламентируются в соответствии с действующими нормативно-методическими документами.
При выборе вида растений для проведения контрольных мероприятий на предприятии наноиндустрии, в его окрестностях (на территории Российской Федерации) или для определения степени опасности наночастиц следует придерживаться следующих рекомендаций.
В качестве тест-систем для обнаружения наноматериалов в растениях рекомендуется выбирать дикорастущие виды: пырей (Agropyron L.), тимофеевка (Phleum L.) и др.; или культивируемые виды злаков: пшеница (Tritucum L.), ячмень (Hordeum L.), рожь (Secale L.), овес (Avena L.), рис (Oryza L.), растущие или выращиваемые вблизи производств, возможных источников загрязнений (наночастиц).
Выбор представителей семейства злаков (Poaceae) связан с их повсеместным распространением (дикие злаки - сорняки) и разведением в сельском хозяйстве (основные зерновые культуры). Весной вырастают не только проростки злаков (из осыпавшихся семян, находящихся в почве). Большинство сорных злаков - многолетние растения и они ежегодно отрастают от корневищ, зимующих в почве. Более того, озимые культурные хлебные злаки (растения целиком) зимуют под снегом. Для анализа подходят как проростки, так и взрослые растения (злаки), растущие вблизи очагов возможного загрязнения. Для определения содержания наноматериалов методом электронной микроскопии в растениях рекомендуется брать не менее 5 растений одного вида.