Механизмы взаимодействия клеток крови и опухолевых клеток с функционализированными углеродными нанотрубками : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Т. А. Кулагова

Abstract

Объектами исследования являются одностенные и многостенные углеродные нанотрубки (ОУНТ и МУНТ), суспензии на их основе, опухолевые клетки глиомы крысы С6, нейтрофилы и эритроциты. Цель работы: провести комплексное исследование механизмов взаимодействия опухолевых клеток и клеток крови с углеродными нанотрубками различных типов. Методы исследования: спектроскопия комбинационного рассеяния, атомно-силовая, световая и флуоресцентная микроскопия, спектрофотометрия, хемилюминесценция, флуоресценция. В результате установлено, что накопление ОУНТ в клетках глиомы происходит за счет изменения жесткости и потенциала мембраны, формирования инвагинаций при контакте с комплексами ОУНТ-ДНК с последующим формированием оболочек с участием актина вокруг агломератов ОУНТ и транспортом в цитоплазму клеток (макропиноцитоз). Трансмембранный митохондриальный потенциал и продукция генерируемого митохондриями супероксидного анион-радикала возрастают в начальной фазе накопления ОУНТ-ДНК. Данные параметры восстанавливаются при последующем внутриклеточном накоплении ОУНТ. Клетки глиомы крысы линии С6, накопившие ОУНТ-ДНК, становятся чувствительными к воздействию ближнего ИК излучения – подвергаются термической абляции при действии импульсного пикосекундного лазерного излучения. Выявлены различия эффектов МУНТ и ОУНТ (с/без функционализации) на характеристики клеток крови – нейтрофилов и эритроцитов. Исследована зависимость эффектов от концентрации и длительности воздействия ОУНТ и МУНТ, определены цитотоксические дозы нанотрубок. Обнаружена активация нейтрофилов при кратковременном воздействии углеродных нанотрубок в небольших дозах. Полученные в результате выполнения этапа проекта данные могут быть использованы в медицине при разработке новых методов противоопухолевой терапии, основанных на использовании комплексов УНТ различных типов с биомолекулами для визуализации опухолевых клеток и их разрушения. УНТ являются перспективными нанообъектами для тераностики опухолей.