Advanced

Aggregation av guldnanopartiklar genom Daphnia magna

Torstensson, Oscar LU (2015) MVEK02 20151
Studies in Environmental Science
Abstract
The manufacturing and use of nanoparticles has rapidly increased over the last years. There is a growing concern about potential negative enviromental effects, particularli to aquatic systems, due to the high probability of nanoparticles ending up in these systems. It is of the highest importance to anderstand nanoparticles toxicity and behavior in the natural environment, so a complete risk assesment can be performed. Two types of gold nanoparticles (AuNP) of different sizes and charges were investigated in experiments with the zooplanktion Daphnia magna. This study shows that gold nanoparticles has a rapid uptake by D. magna. The mechanism seems to be an active uptake through filtration of the testmedia. We also argue that D. magna... (More)
The manufacturing and use of nanoparticles has rapidly increased over the last years. There is a growing concern about potential negative enviromental effects, particularli to aquatic systems, due to the high probability of nanoparticles ending up in these systems. It is of the highest importance to anderstand nanoparticles toxicity and behavior in the natural environment, so a complete risk assesment can be performed. Two types of gold nanoparticles (AuNP) of different sizes and charges were investigated in experiments with the zooplanktion Daphnia magna. This study shows that gold nanoparticles has a rapid uptake by D. magna. The mechanism seems to be an active uptake through filtration of the testmedia. We also argue that D. magna positively effects the aggregation rate of AuNP making them aggregate faster and to a greater extent. The formed aggregates consisted of a mixture of AuNP and organic material. Further the study shows that the negatively charged AuNP had no acute toxicity to D. magna, even in concentration as high as [Np] = 1,31E-10 M. The positivly charged AuNP induced a mortality of 100 % over the exposure time of 24h in much lower concentrations, down to [NP] = 2,52E-17 M. However the control test, with supernatant from the stock solution without any particles, induced the same mortality rates making any conclusion about the toxicity of the AuNp themselves imposible. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Oscar Torstensson



Guldnanopartiklar i miljön

Nanopartiklar (NP) är väldigt små partiklar som ofta har unika egenskaper och därför kan användas inom en rad olika områden som biomedicin och industri. Användningen av NP har under de senaste åren ökat och det finns därmed en växande oro för potentiellt negativa miljöeffekter, inte minst för akvatiska system. Det finns många olika typer av NP av varierande storlek, materiel och med olika kemiska egenskaper. Vid tillverkning av NP används ofta olika ”omslutningar" för att förhindra att partiklarna klumpas ihop och för att anpassa partiklarnas egenskaper. För att kunna bedöma vilka miljörisker det finns med NP är det viktigt att förstå hur partiklarna interagerar med naturliga miljöer. ... (More)
Oscar Torstensson



Guldnanopartiklar i miljön

Nanopartiklar (NP) är väldigt små partiklar som ofta har unika egenskaper och därför kan användas inom en rad olika områden som biomedicin och industri. Användningen av NP har under de senaste åren ökat och det finns därmed en växande oro för potentiellt negativa miljöeffekter, inte minst för akvatiska system. Det finns många olika typer av NP av varierande storlek, materiel och med olika kemiska egenskaper. Vid tillverkning av NP används ofta olika ”omslutningar" för att förhindra att partiklarna klumpas ihop och för att anpassa partiklarnas egenskaper. För att kunna bedöma vilka miljörisker det finns med NP är det viktigt att förstå hur partiklarna interagerar med naturliga miljöer.
I denna studie undersökte jag hur NP av guld (AuNP) beter sig i- och påverkar en naturlig akvatisk miljö. I försöken exponerades djurplankton (Daphnia magna) för två olika typer av AuNP. Partiklarnas ytladdning och storlek skiljde sig åt. D. magna är ett djurplankton som lever i sötvattensmiljöer världen över och som länge använt som testorganism. Försöken pågick under 24 h vardera och under försökens gång observerade jag hur daphniorna påverkades av AuNP. Dessutom tog jag prover av vattnet med AuNP som senare analyserades. Alla försök genomfördes i ett laboratorium.
Genom experimenten kom jag fram till att partiklarna som var störst/positivt laddade troligtvis är betydligt mer akut giftiga för daphniorna än vad dem mindre/negativt laddade partiklarna är. Jag kunde också se att daphniorna verkade ta upp partiklarna samt att en del av AuNPna fastande utanpå djuren. Analyserna av insamlade prov visade att storleken på AuNPna ökade när partiklarna kom i kontakt med daphniorna. De bildade större partiklarna bestod troligtvis av flera ”vanliga” AuNP i kombination med organiskt material. Resultaten kan vara användbara i framtida riskbedömningar av NP. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Torstensson, Oscar LU
supervisor
organization
course
MVEK02 20151
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
language
Swedish
id
7988419
date added to LUP
2015-09-28 08:38:53
date last changed
2015-09-28 08:38:53
@misc{7988419,
  abstract     = {The manufacturing and use of nanoparticles has rapidly increased over the last years. There is a growing concern about potential negative enviromental effects, particularli to aquatic systems, due to the high probability of nanoparticles ending up in these systems. It is of the highest importance to anderstand nanoparticles toxicity and behavior in the natural environment, so a complete risk assesment can be performed. Two types of gold nanoparticles (AuNP) of different sizes and charges were investigated in experiments with the zooplanktion Daphnia magna. This study shows that gold nanoparticles has a rapid uptake by D. magna. The mechanism seems to be an active uptake through filtration of the testmedia. We also argue that D. magna positively effects the aggregation rate of AuNP making them aggregate faster and to a greater extent. The formed aggregates consisted of a mixture of AuNP and organic material. Further the study shows that the negatively charged AuNP had no acute toxicity to D. magna, even in concentration as high as [Np] = 1,31E-10 M. The positivly charged AuNP induced a mortality of 100 % over the exposure time of 24h in much lower concentrations, down to [NP] = 2,52E-17 M. However the control test, with supernatant from the stock solution without any particles, induced the same mortality rates making any conclusion about the toxicity of the AuNp themselves imposible.},
  author       = {Torstensson, Oscar},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Aggregation av guldnanopartiklar genom Daphnia magna},
  year         = {2015},
}