Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

Изучение гемосовместимости магнитных наночастиц магнетита и композитных частиц магнетита-кремнезема in vitro

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-3-157-167

Полный текст:

Аннотация

Целью данного исследования явилось изучение гемосовместимости магнитных наночастиц (МНЧ) в модельных системах in vitro.

Материалы и методы. В работе использованы коллоидные растворы наночастиц магнетита (МНЧ1) и композитных частиц магнетита-кремнезема (МНЧ2) в 0,9%-м растворе NaCl в концентрациях 0,2; 2,0 и 20,0 мг/мл. Исследование проводили на гепаринизированной цельной крови человека, для чего  к 1 мл крови добавляли 1 мл раствора наночастиц или физиологического раствора (контроль). Измерения проводили непосредственно после приготовления смеси через 1; 2,5 и 5 ч. Количество активных форм кислорода (АФК) детектировали с помощью метода люминолзависимой хемилюминесценции (ХЛ), вычисляли индекс агрегации эритроцитов, для оценки гемолитических свойств рассчитывали коэффициент гемолиза на основе показателей оптической плотности плазмы, исследование белкового слоя на поверхности наночастиц производили при помощи ИК-Фурье спектроскопии.

Результаты. Установлено, что наночастицы обоих типов в концентрации 0,2 и 20,0 мг/мл усиливают ХЛ непосредственно после введения и подавляют ее в ходе инкубации, при этом эффект усиливается с увеличением концентрации и времени воздействия. Также отмечено увеличение агрегационной устойчивости эритроцитов, однако с повышением дозы и времени воздействия наблюдался значительный гемолиз. ИК-Фурье спектроскопия показала оседание альбумина на поверхности МНЧ, который меняет свою конформацию с течением времени.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о безопасности данных МНЧ по исследованным параметрам в низких концентрациях (0,2 и 2,0 мг/мл) при взаимодействии до 2,5 ч. Это позволяет рассматривать данные агенты как перспективные средства для дальнейшего использования в медицинской практике после завершения исследований в отношении других показателей гомеостаза.

Об авторах

Я. Г. Торопова
Национальный федеральный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) им. В.А. Алмазова
Россия

Торопова Яна Геннадьевна - кандидат биологических наук, зав. НИЛ биопротезирования и кардопротекции.

194156,  Санкт-Петербург,  пр. Пархоменко, 15б



Н. А. Печникова
Национальный федеральный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербургская государственная химико-фармакологическая академия
Россия

Печникова Надежда Александровна - специалист, группа доклинических исследований, НМИЦ им. В.А. Алмазова; СПГХФА.

194156,  Санкт-Петербург,  пр. Пархоменко, 15б; 197022, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 14а



И. А. Зелинская
Национальный федеральный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия

Зелинская Ирина Александровна - младший научный сотрудник, НМИЦ им. В.А. Алмазова.

194156,  Санкт-Петербург,  пр. Пархоменко, 15б; 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49



Д. В. Королев
Национальный федеральный медицинский исследовательский центр (НМИЦ) им. В.А. Алмазова; Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
Россия

Королёв Дмитрий Владимирович - канд. техн. наук, доцент, зав. НИЛ нанотехнологий, НМИЦ им. В.А. Алмазова.

194156,  Санкт-Петербург,  пр. Пархоменко, 15б; 197101, Санкт-Петербург, Кронверкский пр., 49



К. Г. Гареев
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (СПбГЭУ) «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Россия

Гареев Камиль Газинурович - канд. техн. наук, ассистент.

197376, Санкт-Петербург,  ул. Профессора Попова, 5



А. С. Маркитантова
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия

Маркитантова Анастасия Сергеевна.

195251, Санкт-Петербург,  ул. Политехническая,  29



В. Д. Богушевская
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия

Богушевская Влада Дмитриевна.

195251, Санкт-Петербург,  ул. Политехническая,  29



А. В. Поволоцкая
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия

Поволоцкая Анастасия Валерьевна - кандидат физико-математических наук, зам. директора ресурсного центра «Оптические и лазерные методы исследования вещества».

198504, Санкт-Петербург, Петергоф,  ул. Ульяновская,  5



А. А. Маньшина
Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ)
Россия

Маньшина Алина Анвяровна - доктор химических наук, доцент.

198504, Санкт-Петербург, Петергоф,  ул. Ульяновская,  5



Список литературы

1. Liu X.L., Choo E.S.G., Ahmed A.S., Zhao L.Y., Yang Y., Ramanujan R.V., Xue J.M., Fan D.D., Fan H.M., Ding J. Magnetic nanoparticle-loaded polymer nanospheres as magnetic hyperthermia agents. J. Mater. Chem. B. 2014; 1 (2): 120–128. DOI: 10.1039/C3TB21146K.

2. Chu M., Shao Y., Peng J., Dai X., Li H., Wu Q., Shi D. Near-infrared laser light mediated cancer therapy by photothermal effect of Fe3O4 magnetic nanoparticles. Biomaterials. 2013; 34 (16): 4078–4088. DOI: 10.1016/j.biomaterials.2013.01.086.

3. Hainfeld J.F., Slatkin D.N., Focella T.M., Smilowitz H.M. Gold nanoparticles: a new X-ray contrast agent. Br. J. Radiol. 2006; 79 (939): 248–253. DOI: 10.1259/bjr/13169882.

4. Kharitonskii P.V., Gareev K.G., Ionin S.A., Ryzhov V.A., Bogachev Y.V., Klimenkov B.D., Kononova I.E., Moshnikov V.A. Microstructure and Magnetic State of Fe3O4SiO2 Colloidal Particles. J. Magn. 2015; 20 (3): 221–228. DOI: 10.4283/jmag.2015.20.3.221.

5. Gareev K.G., Ionin S.A., Korolev D.V., Luchinin V.V., Moshnikov V.A., Panov M.F., Permyakov N.V. Study of colloidal particles FemOn-SiO2 synthesized by two different techniques. J. Phys. Con. Ser. 2015; 643 (1): 012088. DOI: 10.1088/1742-6596/643/1/012088.

6. Toropova Y.G., Golovkin A.S., Malashicheva A.B., Korolev D.V., Gorshkov A.N., Gareev K.G., Afonin M.V., Galagudza M.M. In vitro toxicity of FemOn, FemOn-SiO2 composite, and SiO2-FemOn core-shell magnetic nanoparticles. Int. J. Nanomedicine. 2017; 12: 593–603. DOI: 10.2147/ijn.s122580.

7. Гущин А.Г., Полулях С.В., Мурашова Н.А., Калаева С.Ç., Ершова А.Н. Влияние наночастиц магнетита на гемореологические показатели. Ярославский педагогический вестник. 2011; 3 (1): 89–93.

8. Rinaldi M., Ceciliani F., Lecchi C., Moroni P., Bannerman, D.D. Differential effects of α1-acid glycoprotein on bovine neutrophil respiratory burst activity and IL-8 production. Vet. Immunol Immunopathol. 2008; 126 (3-4): 199–210. DOI: 10.1016/j.vetimm.2008.07.001.

9. Kong J.Yu.S. Fourier transform infrared spectroscopic analysis of protein secondary structures. Acta Biochim. Biophys. Sin. 2007; 39 (8): 549–559. DOI: 10.1111/j.17457270.2007.00320.x.

10. Vertegel A.A., Siegel R.W., Dordick J.S. Silica nanoparticle size influences the structure and enzymatic activity of adsorbed lysozyme. Langmuir. 2004; 20 (16): 6800–6807. DOI: 10.1021/la0497200.

11. Короткова А.М., Лебедев С.В., Каюмов Ф.Г., Сизова Е.А. Морфофизиологические изменения у пшеницы (Triticum vulgare L.) под влиянием наночастиц металлов (Fe, Cu, Ni) и их оксидов (Fe3O4, CuO, NiO). Сельскохозяйственная биология. 2017; 52 (1): 172–182. DOI:10.15389/agrobiology.2017.1.172rus.

12. Szekeres M., Illés E., Janko C., Farkas K., Tуth I.Y., Nesztor D., Zupkу I., Földesi I., Alexiou C., Tombácz E. Hemocompatibility and biomedical potential of poly(gallic acid) coated iron oxide nanoparticles for theranostic use. J. Nanomed. Nanotechnol. 2015; 6 (1): 252. DOI: 10.4172/2157-7439.1000252.

13. Gatoo M.A., Naseem S., Arfat M.Y., Mahmood Dar.A., Qasim K., Zubair S. Physicochemical properties of nanomaterials: implication in associated toxic manifestations. BioMed Rresearch International. 2014; 2014: 498420. DOI: 10.1155/2014/498420/

14. Guichard Y., Schmit J., Darne C., Gaté L., Goutet M., Rousset D., Fierro V. Cytotoxicity and genotoxicity of nanosized and microsized titanium dioxide and iron oxide particles in Syrian hamster embryo cells. Annals of Occupational Hygiene. 2012; 56 (5): 631–644. DOI: 10.1093/annhyg/mes006.


Для цитирования:


Торопова Я.Г., Печникова Н.А., Зелинская И.А., Королев Д.В., Гареев К.Г., Маркитантова А.С., Богушевская В.Д., Поволоцкая А.В., Маньшина А.А. Изучение гемосовместимости магнитных наночастиц магнетита и композитных частиц магнетита-кремнезема in vitro. Бюллетень сибирской медицины. 2018;17(3):157-167. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-3-157-167

For citation:


Toropova Y.G., Pechnikova N.A., Zelinskaya I.A., Korolev D.V., Gareev K.G., Markitantova А.S., Bogushevskaya V.D., Povolotskaya A.V., Manshina A.A. Hemocompatibility of magnetic magnethite nanoparticles and magnetite-silica composites in vitro. Bulletin of Siberian Medicine. 2018;17(3):157-167. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2018-3-157-167

Просмотров: 435


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)