Аркуш Ю.В., Дорошенко М.С. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЧЕК ЗОЛОТА С МОДЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ КРОВИ
Аркуш Ю.В., Дорошенко М.С.
Национальный авиационный университет
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЧЕК ЗОЛОТА С МОДЕЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ КРОВИ
На сегодняшний день в медицине наблюдается настоящий «бум» в области изучения и практического использования нанотехнологий, особенно, наночастиц золота. Так, среди существующих наночастиц металлов наиболее распространено применение наночастиц золота.
В частности, показана высокая эффективность их использования в качестве контрастных агентов в компьютерной томографии, как векторов целевой доставки лекарственных препаратов, особенно противоопухолевых. Активно разрабатываются и используются принципиально новые лекарства и способы их накопления, новые методы диагностики и лечения, новые материалы для кардиохирургии [2].
Среды существующих наночастичек металлов использование наночастичек золота наиболее распространенное.У наночастичек золота, благодаря их структурным особенностям, были обнаружены уникальные химические, физические, биологические свойства, а также функциональная активность. Этот феномен в значительной мере зависит от размера и формы наночастиц, что связано с эффектами и площадью поверхности. Так, уменьшение размера наночастиц приводит к тому, что по сравнению с содержанием, большая часть составляющих-атомов наночастиц находится на поверхности. Например, сообщается, что у частиц размером 30 нм около 5% атомов находится на их поверхности, а размером 10 нм и 3 нм - около 20% и 50% соответственно.
Таким образом, частицы наноразмерном диапазона имеют значительно большую площадь поверхности на единицу массы, чем частицы большего размера. Это обусловливает новые свойства наноматериалов и открывает новые перспективы их медико-биологического использования, в частности в технологиях конструирования высокоэффективных средств диагностики и целевой терапии онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний.[1].
Поскольку главным условием различных аспектов применения наночастиц золота является их стабильность в кровяном русле при внутривенном введении. Поэтому, целью данной работы было определение стабильности наночастиц золота в модельных системах крови.
Препараты с наночастицами золота были синтезированы в Институте биоколлоидной химии им. Ф.Д. Овчаренка НАН Украины и охарактеризованы по размеру и форме методами лазерно-корреляционной спектрометрии и трансмиссионной электронной микроскопии.
Проведены исследования по оценке уровня стабильности экспериментальных препаратов и устойчивости наночастиц к коагуляции в модельных системах крови. Как модели, были использованы физиологический раствор и препараты плазмозаменители, применение которых распространено в медицинской практике и может считаться адекватной моделью крови. По изменению положения, интенсивности и формы пика абсорбции в области спектра 500-560 нм определялся уровень коагуляции. Инкубация наночастиц золота с растворами модельных систем составляла 30 мин. при конечной концентрации модельных систем в контактной смеси 10, 20, 30 и 50%.
В результате проведенной работы, выявлен высокий уровень стабильности препаратов с наночастицами золота при использовании плазмозаменителей в качестве модельных систем крови. Механизмом, позволяющим объяснить стабильность наночастиц золота в модельных системах, является образование абсорбционного слоя высокомолекулярных соединений на поверхности наночастиц. Этот абсорбционный слой и препятствует их агрегации.
В модели с физиологическим раствором была обнаружена частичная потеря стабильности наночастиц в результате коагуляции, что является следствием снижения электрокинетического потенциала наночастиц в результате воздействия одновалентных катионов Na+ на их заряд.
Особенности контактного взаимодействия наночастиц золота различного размера с кардиомиоцитами определялись с помощью методов конфокальной и трансмиссионной микроскопии.
Результаты данной работы подтверждают стабильность исследованных наночастиц золота в модельных системах крови, что является свидетельством перспективы их дальнейшего использования в разработке средств диагностики и терапии различных заболеваний, в частности - патологий сердечно-сосудистой системы.
Литература:
1. Дыкман Л.А. Наночастицы золота: получение, функционализация, использование в биохимии и иммунохимии / Л.А. Дыкман, В.А. Богатырев // Успехи химии. - 2007. - Т. 76, № 2. - С. 199-213.
2. West J.L. Application of nanotechnology to biotechnology / J.L. West, N.J. Halas // Curr. Opin. Biotechnol. - 2000. - Vol. 11. - P. 215-217.
Lacrisha__J@ukr.net
