ДОСЛІДЖЕННЯ СТАНУ МЕМБРАН ЕРИТРОЦИТIВ КРОВІ ЩУРIВ ЗА ДОПОМОГОЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА ЗА УМОВ ВПЛИВУ НАНОЧАСТИНОК ОРТОВАНАДАТУ ГАДОЛIНIЮ ІТРІЮ ТА ПОЛІЕТИЛЕНГЛІКОЛЮ-400

  2. 2024
  3. ДОСЛІДЖЕННЯ СТАНУ МЕМБРАН ЕРИТРОЦИТIВ КРОВІ ЩУРIВ ЗА ДОПОМОГОЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА ЗА УМОВ ВПЛИВУ НАНОЧАСТИНОК ОРТОВАНАДАТУ ГАДОЛIНIЮ ІТРІЮ ТА ПОЛІЕТИЛЕНГЛІКОЛЮ-400

Наконечна О. А., Посохов Є. О., Безродна А. І., Ярмиш Н. В., Бачинський Р. О.

ДОСЛІДЖЕННЯ СТАНУ МЕМБРАН ЕРИТРОЦИТIВ КРОВІ ЩУРIВ ЗА ДОПОМОГОЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА ЗА УМОВ ВПЛИВУ НАНОЧАСТИНОК ОРТОВАНАДАТУ ГАДОЛIНIЮ ІТРІЮ ТА ПОЛІЕТИЛЕНГЛІКОЛЮ-400

Показати/Завантажити PDF

Про автора:

Наконечна О. А., Посохов Є. О., Безродна А. І., Ярмиш Н. В., Бачинський Р. О.

Рубрика:

НАНОМЕДИЦИНА ТА НАНОТЕХНОЛОГІЇ

Тип статті:

Наукова стаття

Анотація:

У сфері медицини особливий інтерес викликають наночастинки (НЧ), як для створення систем адресної доставки біологічно-активних речовин до органів-мішеней, так і в якості неінвазивного інструменту в біологічних та хімічних дослідженнях, особливо в якості магнітно-резонансних контрастних препаратів при проведенні променевої терапії пацієнтам з онкологічними захворюваннями. Але опромінення НЧ пучком фотонів генерує велику кількість електронів ближньої дії та оже-каскади, викликаючи модифікацію НЧ, що може підвищувати генерація активних форм кисню (АФК), що згодом призведе до більшої цитотоксичності та генотоксичності по відношенню до пухлин. Показано, що під дією опромінення НЧ можуть чинити не тільки антиоксидантну, але й прооксидантну дію, що залежать від природи НЧ, їх форми, розміру, дози та оточення. Робота виконана для дослідження стану мембран еритроцитів щурів за умов впливу поліетиленгліколю-400 (у дозі 1/10 ДЛ50), речовиною, яка, адсорбуючись на поверхні мембрани, може викликати зміни її структури та величину заряду, та НЧ, а саме ортованадату гадолінію ітрію, активованого європієм у дозах 100 мкг/кг та 200 мкг/кг, на тлі опромінювання та без нього було використано флуоресцентний зонд O1O (2-(2'-гідрокси-феніл)-5-феніл-1,3-оксазол), параметри флуоресценції якого залежать від полярності та протонодонорної здатності його мікрооточення. Проведені експериментальні дослідження спектру флуоресценції зонду О1О в суспензії крові еритроцитів щурів під впливом поліетиленгліколю-400 свідчать про утворення додаткової оболонки з його молекул на поверхні мембрани. Дослідження спектру флуоресценції зонда О1О в суспензії еритроцитів крові щурів, які піддалися дії ортованадату ітрію гадолінію, активованого європієм, як в умовах УФ-опромінення, так і без нього, не виявило змін мембран еритроцитів щурів, навіть при максимальних концентраціях НЧ (200 мкг/кг).

Теги:

мембрани еритроцитів щурів, наночастинки, ортованадат ітрію гадолінію, поліетиленгліколь-400, флуоресценція зонда О1О

Список цитованої літератури:

  1. Palacios-Alonso P, Sanz-de-Diego E, Peláez RP, Cortajarena AL, Teran FJ, Delgado-Buscalioni R. Predicting the size and morphology of nanoparticle clusters driven by biomolecular recognition. Soft Matter. 2023;19:8929-8944. DOI: https://doi.org/10.1039/D3SM00536D.
  2. Sim S, Wong NK. Nanotechnology and its use in imaging and drug delivery (Review). Biomedical Reports. 2021;14:1-9. DOI: https://doi.org/10.3892/br.2021.1418.
  3. Nadeem J, Dirk L. Nanoparticle classification, physicochemical properties, characterization, and applications: a comprehensive review for biologists. Journal of Nano biotechnology. 2022;20:1-29. DOI: https://doi.org/10.1186/s12951-022-01477-8.
  4. Nowak N, Czekanowska D, Reeks JM, Wiglusz RJ. Structural, Spectroscopic, and Biological Characterization of Novel Rubidium(I) and Europium(III) Co-Doped Nano-Hydroxyapatite Materials and Their Potential Use in Regenerative Medicine. Nanomaterials. 2022;12:4475. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12244475.
  5. Hooda A, Singh D, Dalal A, Malik S, Redhu S, Jakhar K, et al. Preparation and spectral features of Dy(III) β-Diketonates with m,m′-Disubstituted N-donor aromatic auxiliary moieties for displays. Inorganic Chemistry Communications. 2023;155:111018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.inoche.2023.111018.
  6. Featherston ER, Cotruvo JA. The biochemistry of lanthanide acquisition, trafficking, and utilization. BBA – Molecular Cell Research. 2021;1868:118864. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2020.118864.
  7. Abbasi R, Shineh G, Mobaraki M, Doughty S, Tayebi L. Structural parameters of nanoparticles affecting their toxicity for biomedical applications: a review. J Nanopart Res. 2023;25:43. DOI: https://doi.org/10.1007/s11051-023-05690-w.
  8. Cheignon C, Kassir AA, Soro LK, Loïc J. Charbonnière. Dye-sensitized lanthanide containing nanoparticles for luminescence based applications. Nanoscale. 2022;14:13915-13949. DOI: https://doi.org/10.1039/D1NR06464A.
  9. Gu N, editor. Nanomedicine. Micro/NanoTechnologies. Singapore: Springer; 2023. Chapter, Nano-bio Interactions in the Lung; p. 469-499. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-8984-0_14.
  10. Sikorska K, Sawicki K, Czajka M, Kapka-Skrzypczak L, Kruszewski M, Brzóska К. Adverse Effects of Non-Metallic Nanoparticles in the Central Nervous System. Materials (Basel). 2023;16:1-39. DOI: https://doi.org/10.3390/ma16237264.
  11. Prokopyuk V, Onishchenko A, Yefimova S, Chumachenko T. Cytotoxicity Tests on Cultured Rat Skin Fibroblasts Revealed no Toxicity for Low Concentrations of GdYVO4:Eu3+ Nanoparticles. Proceedings of 2021 IEEE 11th International Conference Nanomaterials: Applications & Properties (NAP); 2021 Sept 5-11; Odessa. Odessa: IEEE; 2021. p. 1-4. DOI: https://doi.org/10.1109/NAP51885.2021.9568547.
  12. Yefimova S, Onishchenko A, Klochkov V, Myasoedov V, Kot Y, Tryfonyuket L, et al. Rare-earth orthovanadate nanoparticles trigger Ca2+- dependent eryptosis. Nanotechnology. 2023;34:20. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6528/acbb7f.
  13. Tkachenko A, Onishchenko A, Myasoedov V, Yefimova S, Havranek O. Assessing regulated cell death modalities as an efficient tool for in vitro nanotoxicity screening: a review. Nanotoxicology. 2023;17(3):218-248. DOI: https://doi.org/10.1080/17435390.2023.2203239.
  14. Onishchenko A, Myasoedov V, Yefimova S, Nakonechna О, Prokopyuk V, Butov D, et al. UV Light-Activated GdYVO4:Eu3+ Nanoparticles Induce Reactive Oxygen Species Generation in Leukocytes Without Affecting Erythrocytes In Vitro. Biological Trace Element Research. 2021;200:2777-2792. DOI: 10.1007/s12011-021-02867-z.
  15. Klochkov VK, Kavok NS, Malyukin YuV, Masalov AA, Vyagin OG. Colloidal synthesis and properties of lanthanide orthophosphate nanophosphors. Functional Materials. 2009;4:466-469.
  16. Zhulikova MV, Myroshnychenko MS, Nakonechna OA, Zhulikov OO, Pustova NO, Bibichenko VO, et al. Reactive oxygen species generation by blood leucocytes of rats with polycystic ovary syndrome under the conditions of intermittent cold exposure. Wiadomości Lekarskie Medical Advances. 2023;76:1670-1676. DOI: https://doi.org/10.36740/WLek202307123.
  17. Maksimchuk PO, Hubenko KO, Seminko VV, Karbivskii VL, Tkachenko AS, Onishchenko AI, et al. High antioxidant activity of gadolinium–yttrium orthovanadate nanoparticles in cell-free and biological milieu. Nanotechnology. 2021;33(5). DOI: 10.1088/1361-6528/ac31e5.
  18. Ścibior A, Kurus J. Vanadium and Oxidative Stress Markers – In Vivo Model: A Review. Current Medicinal Chemistry. 2019;26:5456-5500. DOI: https://doi.org/10.2174/0929867326666190108112255.
  19. Nikitchenko YuV, Klochkov VK, Kavok NS, Karpenko NA. Gadolinium orthovanadate nanoparticles increase survival of old rats. Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine. 2020;2:29-36. DOI: https://doi.org/10.15407/dopovidi2020.02.029.
  20. Koshevoy VI, Naumenko SV, Klochkov VK, Yefimova SL. The use of gadolinium orthovanadate nanoparticles for the correction of reproductive ability in boars under oxidative stress. Ukrainian Journal of Veterinary Sciences. 2021;12:74. DOI: https://doi.org/10.31548/ujvs2021.02.008.
  21. Han B, Han X, Ren M, You Y, Zhan J, Huang W. Antimicrobial Effects of Novel H2O2-Ag+ Complex on Membrane Damage to Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157:H7, and Salmonella Typhimurium. Journal of Food Protection. 2022;85:104-111. DOI: https://doi.org/10.4315/JFP-21-087.
  22. Maksimchuk P, Yefmova S, Hubenko KO, Omielaieva VV. Dark reactive oxygen species generation in ReVO4:Eu3+ (Re=Gd,Y) nanoparticles in aqueous solutions. J. Phys. Chem. C. 2020;124:3843-3850. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.9b10143.
  23. Baek H, Kang S, Heo J, Choi S, Kim R, Kim K, et al. Insights into structural defect formation in individual InP/ZnSe/ZnS quantum dots under UV oxidation. Nat Commun. 2024;15:1671. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-45944-2.
  24. Jubeer EM, Manthrammel MA, Subha PA, Subha PA, Shkir M, Biju KP, et al. Defect engineering for enhanced optical and photocatalytic properties of ZnS nanoparticles synthesized by hydrothermal method. Sci Rep. 2023;13:16820. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-43735-1.
  25. Maksimchuk PO, Hubenko KO, Grygorova G, Klochkov VK. Impact of Eu3+ ions on pro-oxidant activity of ReVO4:Eu3+ nanocrystals. J Phys Chems C. 2021;125:1564-1569. DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.0c10028.

Публікація статті:

«Вісник проблем біології і медицини», 2024 Випуск 3, 174, 341-350 сторінки, код УДК 577.336:57.084:546.662-022.532

DOI:

10.29254/2077-4214-2024-3-174-341-350

2024 Випуск 3, 174
мембрани еритроцитів щурів наночастинки ортованадат ітрію гадолінію поліетиленгліколь-400 флуоресценція зонда О1О
05.10.2024
Чи була ця стаття корисною?
2
2

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *


The reCAPTCHA verification period has expired. Please reload the page.