В последние годы отмечается быстрый рост научного, промышленного и коммерческого интереса к новому классу материалов–наноматериалам. К этому классу относят материалы с размером элементов менее 100 нм. Наноматериалы производятся в различных формах: нанопорошки, нановолокна, наноплёнки, нанотрубки и т.д [1].
Интерес к наноматериалам связан с изменением ряда основных и появлением новых свойств у традиционных материалов, при их переходе в ультрадисперсное состояние. Медицинское и биологическое использование нанопорошков открывает широчайшие возможности в области создания новейших материалов, имплантатов, методов диагностики и фармпрепаратов [2]. Перед тем, как рекомендовать применение  наноматериалов в каких-либо конкретных областях медицины, необходимо детальное исследование различных аспектов  их влияния на живой организм.
В данной работе был использован нанопорошок Fe3O4, полученный механохимическим способом в отделе структурной макрокинетики института мониторинга климатических и экологических систем ТНЦ СО РАН. Частицы данного порошка имеют преимущественно сферическую форму и размеры 5-15 нм, что подтверждается данными электронной микроскопии.
Приготовление раствора нанопорошка Fe3O4 для внутривенного введения осуществляли специальным способом. Данный порошок был растворен в водном растворе на основе цитрата натрия. Цитрат натрия был выбран в качестве растворителя, потому что по литературным данным ионы цитрата обладают стабилизирующим действием, препятствуя их агломерации. Кроме того, цитрат натрия применяется для стабилизации донорской крови, что позволяет использовать его для парентерального введения. Полученную суспензию подвергали сонификации на ультразвуковом дезинтеграторе УЗДН-2Т, чтобы разрушить агломераты наночастиц, которые образуются при хранении нанопорошка. Раствор после дезинтеграции подвергали центрифугированию с целью осаждения неразрушившихся агломератов наночастиц. Супернатант (содержит свободные частицы и их небольшие ассоциаты) использовали для внутривенного введения мышам. Супернатант являлся стабильным в течение недели и содержал 7 мгнанопорошка/мл (рентгенофлуоресцентный метод НАЦ ТПУ). Методом лазерной дифракции установлено, что линейный размер наночастиц Fe3O4 в растворе после центрифугирования не превышает 70 нм (НИПИ Нефти ТНЦ СО РАН).
Исследование проводилось на 12 крысах самцах массой 150±30 г, из которых были сформированы 2 группы: контрольная (6 крыс) и опытная (6 крыс). Животным опытной группы внутривенно вводили стабилизированный раствор нанопорошка Fe3O4 в объеме 1 мл (0,05 гFe3O4/кгмассы тела). Животным контрольной группы внутривенно вводилось 1 мл стабилизирующего раствора на основе цитрата натрия. Животные выводились из эксперимента путём декапитации через 24 ч после инъекции нанопорошка. Для анализа использовали: печень, лёгкие и почки.
Материал для гистологического исследования фиксировался в 10% водном растворе формалина 24 ч при 20 °С. В дальнейшем обработка материала производилась по стандартной методике: промывание проточной водой, обезвоживание в спиртах возрастающей концентрации и заливка в парафин [3]. Всего было изготовлено 36 парафиновых блоков, из которых были приготовлены срезы толщиной 5 мкм. Срезы окрашивались гематоксилином и эозином [3].
Макроскопически все изучаемые органы имели обычную структуру.
Гепатоциты печеночных долек животных опытной группы находятся в состоянии зернистой дистрофии, изменённые клетки лежат преимущественно  в перипортальных и промежуточных отделах долек. Печеночные дольки без измененных гепатоцитов практически не встречаются. В сравнении с группой контроля в печеночных дольках увеличено содержание клеток Купфера. Наибольшее их количество отмечается в синусоидных капиллярах перипортальных отделов долек. Центральные вены полнокровны. Синусоидные капилляры расширены, между ними и гепатоцитами лежат отдельные эритроциты. Строма печени без особенностей.
На препаратах легкого животных опытной группы просвет бронхиол свободен, эпителий не имеет признаков повреждения. Межальвеолярные перегородки у всех мышей отёчны, расширены, в просвете альвеол отмечается небольшое количество транссудата, венозные сосуды  полнокровны. Лейкоцитарной инфильтрации стромы лёгких нет. В строме лёгкого, в сравнении с группой контроля на всех препаратах повышено содержание макрофагов.
На препаратах почки животных опытной группы, структура коркового и мозгового вещества имеет нормальное строение. Скоплений экссудата не обнаружено, клеточной инфильтрации нет. Умеренное расширение капсул Шумлянского – Боумена, отёк интерстиция, венозное полнокровие сосудов мозгового вещества. Дистрофических изменений и некроза эпителия канальцев почки не отмечено. В дистальных извитых канальцах встречаются единичные цилиндры.
Изменения в печени выражены наиболее ярко, по сравнению с другими органами, что может быть связано с активным её участием в фармакокинетике наночастиц Fe3O4. Расширение синусоидов, диапедезные кровоизлияния в пространство Диссе, а также венозная гиперемия свидетельствуют о нарушениях в микроциркуляторном русле, связанных с затруднением оттока крови. В этих условиях возможно возникновение дефицита кислорода и гипоксическое повреждение гепатоцитов, морфологически проявляющееся паренхиматозной дистрофией.
Увеличение содержания макрофагов в межальвеолярных перегородках, в сравнении с группой контроля, свидетельствует о поглощении и накоплении ими в цитоплазме наночастиц Fe3O4. Наличие в просвете альвеол транссудата связано с нарушением микроциркуляции и повышением проницаемости аэрогематического барьера. Венозное полнокровие и отёк интерстициальной соединительной ткани вызывают визуальное утолщение межальвеолярных перегородок. Эти изменения могут быть вызваны, как непосредственным повреждающим воздействием наночастиц на альвеолоциты и эндотелий, так и опосредованным, через факторы, выделяемые активированными макрофагами и клетками соединительной ткани.
Наличие венозной гиперемии в мозговом веществе почек и отёка стромы свидетельствуют о реакции органа на введенные в системную циркуляцию наноразмерные частицы Fe3O4. Почки являются главным органом выделения организма (в том числе и наночастиц), поэтому контроль за их состоянием и процессами, развивающимися в них на фоне введения наноматериалов, является обязательным этапом исследования взаимодействия организма с наночастицами. Ввиду того, что почка участвует в фармакокинетике наночастиц, можно предположить, что нарушение структуры почек может повлечь за собой не только нарушение функции самого органа, но и всего организма в целом (через нарушение водно-электролитного баланса и накопление токсических продуктов обмена).
Установлены изменения морфологии жизненно важных внутренних органов (печень, лёгкое, почка), животных опытной группы при внутривенном введении мышам стандартизованного стабилизированного раствора нанопорошка Fe3O4.  Отсутствие гибели животных, а также характер обнаруженных изменений структуры изученных органов свидетельствуют о возможных компенсаторных реакциях организма крыс на внутривенное введение нанопорошка Fe3O4, исход которых на данном этапе трудно предсказать.

Список  литературы:
1.    Новые материалы / Под ред. Ю. С. Карабасова. – М.: МИСИС, 2002. – 738 с.
2.    Pankhurst, Q. A. Applications of magnetic nanoparticles in biomedicine / Q. A. Pankhurst, J. Connolly, S. Jones and J. Dobson // Journal of physics: applied physics. – 2003. V.36. P. 167-181.
3.    Микроскопическая техника / Под ред. Д. С. Саркисова, Ю. Л. Перова. – М.: Медицина, 1996. - 544 с.