Zmiany ściśliwości powierzchniowej w układzie woda-powietrze zawierającym DPPC i wielościenne nanorurki węglowe

• Autorzy: Dobrowolska K. , Sosnowski T. R.

Warianty tytułu

EN

Surface compressibility of air - water interface containing DPPC and multiwalled carbon nanotubes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przebadano wpływ wielościennych nanorurek węglowych (MWCNT) na właściwości monowarstwy fosfolipidowej (DPPC) użytej w roli fizykochemicznego modelu surfaktantu płucnego. W oparciu o wyniki badań wykonanych na wadze Langmuira- Wilhelmy’ego stwierdzono, że zarówno hydrofobowe jak i hydrofilowe (utlenione) MWCNT już przy stężeniach rzędu 10^-3÷10^-2 mg/(cm³ fazy ciekłej) zmieniają ściśliwość powierzchni woda-powietrze zawierającej DPPC. Zmiany mechanicznych cech powierzchni, wynikające z wpływu nanomateriałów na charakter oddziaływań międzycząsteczkowych w warstwie powierzchniowej surfaktantu płucnego, mogą mieć znaczenie dla przebiegu procesów wymiany masy w obszarze pęcherzykowym płuc. Prowadzi to wniosku, że oddychanie powietrzem zawierającym nanorurki węglowe (jako aerozolu) może stwarzać zagrożenie dla prawidłowego funkcjonowania układu oddechowego.

EN

Influence of multiwalled carbon nanotubes (MCWNTs) on the surface-active properties of phospholipid monolayer (DPPC) at the air - water interface were investigated. The studied system, based on the Langmuir-Wilhelmy film balance, provides a basic physicochemical model of the lung surfactant and allows one to investigate the dynamic interfacial effects. The surface compressibility of DPPC monolayer contaminated with hydrophobic or hydrophilic (oxidized) MWCNTs was altered already at low concentration of nanoparticles in the range of 10^-3÷10^-2 mg/(cm³ of liquid). Observed effects are probably due to modified intermolecular inter-actions at the interface, and - if happen in vivo - may influence the mass transfer properties in the pulmonary region of the respiratory system. It is concluded that breathing with air contaminated by aerosolized carbon nanotubes may be not safe because of a potential influence of this nanomaterial on the dynamic surface activity of the lung surfactant.

Słowa kluczowe

PL

surfaktant płucny; nanomateriały; napięcie powierzchniowe dynamiczne; powierzchnia ciecz-gaz

EN

lung surfactant; nanomaterials; dynamic surface tension; gas-liquid interface

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Inżynieria i Aparatura Chemiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 4
• Strony: 114--115
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Dobrowolska K.

• Katedra Inżynierii Procesów Zintegrowanych, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

autor

Sosnowski T. R.

• Katedra Inżynierii Procesów Zintegrowanych, Wydział Inżynierii Chemicznej i Procesowej, Politechnika Warszawska, Warszawa

Bibliografia

• 1. Guzman E., Liggieri L., Santini E., Ferrari M., Ravera F., (2011). Effect of hydrophilic and hydrophobic nanoparticles on the surface pressure response of DPPC monolayers. J. Phys. Chem. C, 115, 21715-21722. DOI: 10.1021/jp207713x
• 2. Kondej D., Sosnowski T.R., (2013). Alteration of biophysical activity of pulmonary surfactant by aluminosilicate nanoparticles. Inhalation Toxicol., 25, 77-83. DOI: 10.3109/08958378.2012.756087
• 3. Kondej D., Sosnowski T.R., (2016). Effect of clay nanoparticles on model lung surfactant: a potential marker of hazard from nanoaerosol inhalation. Env. Sci. Pollut. Res., 23, 4660-4669. DOI: 10.1007/s 11356-015- 5610-4
• 4. Lyklema J., (2000). Fundamentals o f Interface and Colloid Science. Vol. III. Liquid-Fluid Interfaces. Academic Press, San Diego
• 5. Maynard A.D., Kuempel E.D., (2005). Airborne nanostructured particles and occupational health. 7. Nanoparticle Res., 7, 587-614. DOI: 10.1007/ si 1051-005-6770-9
• 6. Podgórski A., Sosnowski T.R., Gradoń L., (2001). Deactivation of the pulmonary surfactant dynamics by toxic aerosols and gases. J. Aerosol Med., 14, 455-466. DOI: 10.1089/08942680152744668
• 7. Sosnowski T.R., (2006). Efekty dynamiczne w układach ciecz-gaz z aktywną powierzchnią międzyfazową. OWPW, Warszawa
• 8. Sosnowski T.R., Koliński M., Gradoń L., (2011). Interactions of benzo[a]pyrene and diesel exhaust particulate matter with the lung surfactant system. Ann. Occup. Hyg., 55, 329-338. DOI: 10.1093/annhyg/ mer007
• 9. Sosnowski T.R., Kubski P., Wojciechowski K., (2017). New experimental model of pulmonary surfactant for biophysical studies. Coll. Surf. A: Physicochem. Eng. Aspects, 519, 27-33. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2016.06.044

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).

Praca finansowana z projektu Narodowego Centrum Nauki nr 2017/13/B/ST8/00808