بررسی اثر مواجهه با نانوذرات پلاستیکی پلی استایرن بر شاخص های رفتاری در موش صحرایی نر

Behavioral assessment of rats exposed to pristine polystyrene nanoparticles upon oral exposure


چاپ صفحه
پژوهان
صفحه نخست سامانه
مجری و همکاران
مجری و همکاران
منابع
منابع
علوم پزشکی شهید بهشتی
علوم پزشکی شهید بهشتی

مجریان: محمد رفیعی

کلمات کلیدی: نانوپلاستیک، پلی استایرن، پیامدهای رفتاری، موش صحرایی، تزریق دهانی

اطلاعات کلی طرح
hide/show

کد طرح 12867
عنوان فارسی طرح بررسی اثر مواجهه با نانوذرات پلاستیکی پلی استایرن بر شاخص های رفتاری در موش صحرایی نر
عنوان لاتین طرح Behavioral assessment of rats exposed to pristine polystyrene nanoparticles upon oral exposure
کلمات کلیدی نانوپلاستیک، پلی استایرن، پیامدهای رفتاری، موش صحرایی، تزریق دهانی
نوع طرح بنیادی
نوع مطالعه مطالعه تجربی
مدت اجراء - روز 60
ضرورت انجام تحقیق طی سالهای اخیر، افزایش قابل توجهی در تحقیقات صورت گرفته بر روی پیامدهای بیولوژیکی پلاستیک های آزاد شده در محیط زیست وجود داشته است، اما تنها تعداد انگشت شماری از مطالعات بر روی پیامدهای ناشی از مواجهه با ذرات در سایز نانو و مبتنی بر پلیمر متمرکز بوده اند. هر چند شناسایی حضور و تعیین کمیت آن ها با توجه به خصوصیات ذاتی این نانو ذرات پلاستیکی مشکل است اما در خصوص انتشار مستقیم یا غیر مستقیم (در نتیجه تجزیه ذرات بزرگتر) آنها اتفاق نظر سراسری وجود داشته وسلامتی انسان و محیط زیست را تهدید می نمایند. اندازه یکی از فاکتورهای مهمی است که در تعیین سمیت ذرات نقش دارد؛ چرا که با کاهش اندازه ذره، نفوذ به سهولت شکل گرفته و در دسترس بودن بیولوژیکی افزایش می یابد. سایز کم این ذرات ( کمتر از 1میکرومتر) آن ها را مستعد برای بلع توسط ارگانیسم ها کرده و نسبت سطح به حجم زیادشان اثرات خطرناک آنها را به صورت بالقوه افزایش می دهد. از طرف دیگر سایر آلاینده ها مانند آلاینده های آلی مقاوم جذب این ذرات شده و بصورت بیولوژیکی باعث تجمع و تقویت اثرات می شود . با اینحال، آنالیز و تجزیه وتحلیل اثرات ناشی از خود این ذرات اولین گام قبل از وارد نمودن برهمکنش های بسیار پیچیده تر مثلاً همراه با مواد شیمیایی می باشد. هرچند در حال حاضر نگرانی های رو به گسترشی در خصوص آلودگی آب های شیرین به میکروپلاستیک ها و نانوپلاستیک ها وجود دارد، دانش ما در خصوص اثرات بالقوه آن ها بر روی ارگانیسم ها بسیار محدود است. طی سالهای گذشته، شواهد علمی در خصوص سرنوشت و گاهاً پیامدهای میکروپلاستیک ها به سرعت در مقالات پدید آمده است، ولی تحقیقات صورت گرفته همچنان ناقص بوده و نیازمند انجام مطالعات بیشتر می باشند. لذا در این مطالعه مواجهه مزمن با نانوذرات پلاستیکی پلی استایرن و پیامدهای آن بر روی شاخص های رفتاری در حیوانات مدل آزمایشگاهی مورد توجه قرار گرفته است. پلی استایرن نه تنها نوعی از پلاستیک با تولید بالا، بلکه یکی از ترکیبات اولیه پلاستیک هاست که در محیط زیست مشاهده شده است. از اینرو این ساختار شیمیایی بعنوان نانوذره پلاستیکی مدل در مطالعه حاضر مورد توجه قرار گرفته است.
هدف کلی تعیین تاثیر مواجهه با نانوذرات پلاستیکی پلی استایرن بر شاخص های رفتاری در موش صحرایی نر
خلاصه روش کار موش های آزمایشگاهی با سن پنج هفته و با وزن مشخص پس از تهیه ابتدا به مدت سه هفته تحت شرایط استاندارد رطوبت، دما و نور با دسترسی به غذا و آب قرار می گیرند. بعد از 3 هفته، 30 سر موش صحرائی نر (Rat) به شکل کاملاً تصادفی به 5 گروه (یک گروه کنترل و چهار گروه تجربی) تقسیم می شوند. قبل از مواجهه، موش ها به مدت 2 ساعت گرسنه نگه داشته شده و نانو ذرات پلی استایرن در دزهای مختلف (1، 3، 6 و mg/kg 10) از طریق آب آشامیدنی تزریق می گردد. موش ها در گروه شاهد نیز همان حجم محلول (آب دیونیزه) را دریافت می کنند. نانو ذرات پلی استایرن (nm 25-50 = d) به صورت سوسپانسیون سنتز شده و از شرکت داروئی تهیه خواهد گردید. دوز 10میلی گرم/کیلوگرم وزن بدن به عنوان بالاترین دوز ممکن برای مواجهه با این نانو ذرات انتخاب شده است. این دوز نسبتاً بالا برای افزایش احتمال تولید اثرات قابل تشخیص مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. پس از تیمار حیوانات در گروه های مختلف با نانو ذرات پلاستیکی پلی استایرن (حدود 5 هفته)، تست های رفتاری بعمل خواهد آمد. بررسی میزان اثر محیط واکنش راکتور بر پایداری نانوپلاستیک های پلی استایرن و میزان aggregation / agglomeration آنها ، در فواصل زمانی min 30، h 1،h 5، h10، h15و h 24 به روش های DLS و UV-Vis مطالعه خواهند شد. همچنین از نتایج بدست آمده جهت بررسی اینکه آیا نانو ذرات در طول زمان آزمایش ویژگی های خود را از دست داده اند و یا در پتانسیل فعالیت مجدد دارند استفاده خواهد شد.

اطلاعات مجری و همکاران
hide/show

نام و نام‌خانوادگی سمت در طرح نوع همکاری درجه‌تحصیلی پست الکترونیک
اکبر اسلامیهمکار دکترای تخصصی پی اچ دیaeslami@sbmu.ac.ir
لیلا درگاهیهمکار دکترای تخصصی پی اچ دیL_dargahi@yahoo.com
فاطمه آمرههمکار amereh@sbmu.ac.ir
محمد رفیعیمجری اصلی دکترای تخصصی پی اچ دیrafiee@sbmu.ac.ir

منابع
hide/show

1- Lapworth D, Baran N, Stuart M, Ward R. Emerging organic contaminants in groundwater: a review of sources, fate and occurrence. Environmental pollution. 2012;163:287-303. 2- Hughes SR, Kay P, Brown LE. Global synthesis and critical evaluation of pharmaceutical data sets collected from river systems. Environmental science & technology. 2012;47(2):661-77. 3- Pal A, Gin KY-H, Lin AY-C, Reinhard M. Impacts of emerging organic contaminants on freshwater resources: review of recent occurrences, sources, fateand effects. Science of the Total Environment. 2010;408(24):6062-9. 4- Murray KE, Thomas SM, Bodour AA. Prioritizing research for trace pollutants and emerging contaminants in the freshwater environment. Environmental Pollution. 2010;158(12):3462-71. 5- Postigo C, Barceló D. Synthetic organic compounds and their transformation products in groundwater: occurrence, fate and mitigation. Science of the Total Environment. 2015;503:32-47. 6- Schriks M, Heringa MB, van der Kooi MM, de Voogt P, van Wezel AP. Toxicological relevance of emerging contaminants for drinking water quality. Water research. 2010;44(2):461-76 7- Seltenrich N. New link in the food chain? Marine plastic pollution and seafood safety. Environmental health perspectives. 2015;123(2):A34-A41. 8- do Sul JAI, Costa MF. The present and future of microplastic pollution in the marine environment. Environmental Pollution. 2014;185:352-64. 9- Eerkes-Medrano D, Thompson RC, Aldridge DC. Microplastics in freshwater systems: a review of the emerging threats, identification of knowledge gaps and prioritisation of research needs. Water research. 2015;75:63-82. 10- Dabrowska-Bouta, B., et al., 2016. Influence of a low dose of silver nanoparticles on cerebral myelin and behavior of adult rats. Toxicology. 363–364, 29–36. 11- Zahra, J., et al., 2017. Effect of variable doses of zinc oxide nanoparticles on male albino mice behavior. Neurochem Res. 42, 439–445.