Testy ekotoxicity nanočástic Ag s modifikovaným povrchem v kultivačním médiu potlačujícím aglomeraci

Abstract

Hlavním cílem předloţené diplomové práce bylo ověření moţnosti provedení testů ekotoxicity nanočástic stříbra (AgNPs) a nanočástic stříbra se sulfidizovaným povrchem (Ag@Ag2S-NPs) v koloidní formě na vybraném modelovém organismu (roupice druhu Enchytraeus crypticus) v prostředí agarózového gelu. Agar byl zvolen jako expoziční médium namísto umělé půdy nebo sedimentu zejména díky předpokladu, ţe při jeho vhodném postupu přípravy dojde k homogennímu rozptýlení testovaných nanočástic (NPs) v celém objemu testovací jednotky a rovněţ ke sníţení míry aglomerace NPs. Výsledky této práce by mohly napomoci zavést do ekotoxikologických laboratoří nový přístup pro testování různých typů NPs a sjednotit výchozí podmínky pro testování těchto látek napříč různými pracovišti zabývajícími se problematikou ekotoxicity nanomateriálů. V teoretické části diplomové práce je pojednáváno o pouţitém expozičním médiu (agar), problematice zavádění NPs do agaru popř. jiných hydrogelů a následné charakterizaci tohoto média, pouţitém modelovém organismu a testovaných NPs, včetně jejich predikovaných environmentálních koncentrací a ekotoxických účinků pro zástupce různých trofických úrovní. V experimentální části jsou uvedeny a diskutovány výsledky provedených testů ekotoxicity a doprovodných experimentů vztahujících se k těmto testům. Protoţe bylo u kovových NPs prokázáno několik mechanismů toxického účinku (např. uvolňování iontů z povrchu NPs) a v odborných kruzích existují diskuze, zdali toxické účinky tohoto typu NPs jsou důsledkem uvolňování kovových iontů z jejich povrchu nebo důsledkem zejména jejich velmi malých rozměrů, byla nejprve v prostředí agarózového gelu zjišťována toxicita Ag+ iontů (testováno ve formě AgNO3). V rámci provedených experimentů byl zaznamenán velice náhlý účinek AgNO3 na mortalitu testovacích organismů, kde došlo k změně z ţádné toxicity na totální mortalitu během nárůstu koncentrace o pouhých 9,6 mg Ag/kg agaru. Naproti tomu u obou typů testovaných NPs byla u zvolených koncentrací pozorována pouze slabá odezva modelových organismů, přičemţ maximální mortality (11,67 %) bylo dosaţeno u expozice modelových organismů koncentraci AgNPs odpovídající 100 mg Ag/kg agaru.