Доставка ліпофільних спінових зондів вуглецевими нанотрубками в еритроцити та плазму крові

  • L. V. Ivanov Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • O. M. Lyapunov Інститут монокристалів НАН України
  • M. T. Kartel Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
  • O. A. Nardid Інститут проблем кріобіології та кріомедицини НАН України
  • A. V. Оkotrub Інститут неорганічної хімії СВ РАН
  • I A. Kirilyuk Новосибірський державний університет
  • Ya. O. Cherkashina Інститут проблем кріобіології та кріомедицини НАН України

Анотація

З використанням методу електронного парамагнітного резонансу проведена оцінка зв'язування (нековалентної сорбції) ряду спінових зондів, які становлять парамагнітні моделі ліпофільних фізіологічно активних речовин, вуглецевими нанотрубками різної структури, а також особливостей переходу (трансдифузіі) зондів з поверхні нанотрубок на білки плазми і мембрани еритроцитів при контакті (інкубації) з компонентами крові. Показано, що ліпофільні зонди, що не мають іоногенних груп, утворюють стійкі комплекси з одно- і багатостінними вуглецевими нанотрубками, тоді як зонд з четвертинною амонієвою групою на трубках практично не сорбується. При контакті комплексів «зонд-нанотрубка» з плазмою і еритроцитами крові експериментальних тварин протягом декількох годин спостерігається десорбція зондів (до 15%) за рахунок їх взаємодії з білками плазми, а також прогресуюче проникнення в ліпідний подвійний шар мембрани еритроцитів. Продемонстровано, що метод спінових зондів дозволяє оцінювати ефективність нанотрубок  як засобів доставки цільових речовин до клітин-мішеней і визначати локалізацію зондів в мембранах і внутрішньоклітинному просторі.

Посилання

Kateb B., Yamamoto V., Alizadeh D., Zhang L., Manohara H.M., Bronikowski M.J., Badie B. Multi-walled carbon nanotube (MWCNT) synthesis, preparation, labeling, and functionalization // Immunotherapy of Cancer, Methods in Molecular Biology. – 2010. – No 651. – P. 307–317.

Ting G., Chang C.-H., Wang H. Cancer nanotargeted radiopharmaceutical for tumor imaging and therapy // Anti-Сancer Researches. – 2009. – No 29. – P. 4107–4118.

Pastorin G., Wu W., Wieckwski S., Briand J.P., Kostarelos K., Prato M., Bianco A. Double functionalization of carbon nanotubes for multimodal drug delivery // Chem. Commun. – 2006. –No 11. – P. 1182–1184.

Mahmood M., Karmakar A., Fejleh A., Mocan T., Iancu C., Mocan L., Iancu D.T., Xu Y., Dervishi E., Li Z., Biris A.R., Agarwal R., Ali N., Galanzha E.I., Biris A.S., Zharov V.P. Synergistic enhancement of cancer therapy using a combination of carbon nanotubes and anti-tumor drug // Nanomedicine (London). – 2009. – No 4. – P. 883–893.

Liu Z., Fan A.C., Rakhra K., Sherlock S., Goodwin A., Chen X., Yang Q., Felsher D.W., Dai H. Supramolecular stacking of doxorubicin on carbon nanotubes for in vivo cancer therapy // Angew. Chem. – 2009. – V. 41, No 48. – P. 7668–7672.

Chen J., Chen S., Zhao X., Kuznetsova L.V., Wong S.S., Ojima I. Functionalized single-walled carbon nanotubes as rationally designed vehicles for tumor-targeted drug delivery // J. Am. Chem. Soc. – 2008. – V. 49, No 130. – P. 16778–16785.

Dolatabadi J.E.N., Jamali A.A., Hasanzadeh M., Yadollah O. Quercetin delivery into cancer cells with single walled carbon nanotubes // Intern. J. Bioscience, Biochemistry and Bioinformatics.  2011. – V. 1, No 1. – P. 21–25.

Лихтенштейн Г.И. Метод спиновых меток в молекулярной биологии. – Москва: Наука, 1974. – 256 c.

Кольтовер В.К. Спиновые метки и зонды в исследованиях модельных и биологических мембран // Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Биофизика. – 1979. – Т. II. – С. 10–100.

Жданов Р.И. Парамагнитные модели биологически активных соединений. – Москва: Наука, 1981. – 280 с.

Розанцев Э.Г. Свободные иминоксильные радикалы. – Москва: Химия, 1970. – 216 с.

Bulusheva L.G., Okotrub A.V., Lavskaya Yu.V., Vyalikh D.V., Dettlaff-Weglikowska U., Fonseca A., Hata K. Comparative NEXAFS examination of single-wall carbon nanotubes produced by different methods // Phys. Status Solidi B. – 2009. – V. 246, No 11–12. – P. 2637–2640.

Melezhyk A.V., Yanchenko V.V., Sementsov Yu.I. Nanocarbon materials // Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials. NATO Security through Science, Series A: Chemistry and Biology. Springer Science+Business Media. – 2007. – P. 529-537.

Vlasova I.I., Vakhrusheva T.V., Sokolov A.V., Kostevich V.A., Gusev A.A., Gusev S.A., Melnikova V.I., Lobach A.S. PEGylated single-walled carbon nanotubes activate neutrophils to increase production of hypochlorous acid, the oxidant capable of degrading nanotubes // Toxicology and Applied Pharmacology. – 2012. – V. 264, No 1. – P. 131–142.

Salvador-Morales C., Flahaut E., Sim E., Sloan J., Green M.L.H., Sim R.B. Complement activation and protein adsorption by carbon nanotubes // Molecular Immunology. – 2006. – V. 4, No 3. – P. 193-201.

Сергеев П.В. Биохимическая фармакология. – Москва: Высшая школа, 1982.– С. 82-93.

Опубліковано
2014-09-07
Як цитувати
Ivanov, L. V., Lyapunov, O. M., Kartel, M. T., Nardid, O. A., ОkotrubA. V., Kirilyuk, I. A., & Cherkashina, Y. O. (2014). Доставка ліпофільних спінових зондів вуглецевими нанотрубками в еритроцити та плазму крові. Поверхня, (6(21), 292-304. вилучено із http://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/556
Розділ
Медико-біологічні проблеми поверхні