Determination of lead in lung and brain samples of experimental mice after the inhalation of nanoparticles

Olovo patří mezi těžké toxické kovy, jehož nanočástice jsou přítomny ve vzduchu kvůli spalovacím procesům. Údaje o bezpečné koncentraci nanočástic olova pro lidské zdraví nejsou dostatečně prozkoumány. Předchozí studie prováděné na experimentálních myších ukázaly, že při vdechování nanočástic olova se nejprve poškozují plíce a ledviny, poté játra, slezina a mozek. Při delší expozici se olovo hromadí v zubech a kostech. Tato bakalářská práce je zaměřena na sledování obsahu olova ve vzorcích plic a mozků experimentálních myší po různých obdobích inhalace nanočástic. Cílem této bakalářské práce byl vývoj analytické metody pro stanovení olova v biologických vzorcích pomocí atomové absorpční spektrometrie s elektrotermickou atomizací (ET-AAS). V práci byla navržena rozkladná metoda pro mineralizaci biologické matrice v mikrovlnném mineralizátoru, a dále byl vyvinut postup pro stanovení olova pomocí ET-AAS. Stanovení olova při vlnové délce 217 nm za použití NH4H2PO4/Mg(NO3)2 modifikátoru matrice bylo ověřeno analýzou certifikovaných referenčních materiálů. Analýzou vzorků orgánů experimentálních myší byl potvrzen detoxikační mechanismus u exponovaných jedinců se závislostí na době od ukončení inhalace nanočástic olova.Lead is a heavy toxic metal whose nanoparticles are present in the air due to combustion processes. Data on the safe concentration of lead nanoparticles for human health have not been sufficiently investigated. Previous studies in experimental mice have shown that inhalation of lead nanoparticles first damages lungs and kidneys, then liver, spleen and brain. With prolonged exposure, lead accumulates in the teeth and bones. This bachelor thesis is focused on monitoring of the lead content in lung and brain samples of experimental mice after different periods of nanoparticle inhalation. The aim of this bachelor thesis was to develop an analytical method for the determination of lead in biological samples using atomic absorption spectrometry with electrothermal atomization (ET-AAS). In this work, a decomposition method for mineralization of the biological matrix in a microwave mineralizer was proposed, and a procedure for the determination of lead using ET-AAS was further developed. The determination of lead at 217 nm using the NH4H2PO4/Mg(NO3)2 matrix modifier was verified by analysis of certified reference materials. Analysis of organ samples from experimental mice confirmed the detoxification mechanism in exposed individuals with a dependence on the time since the end of inhalation of lead nanoparticles.