Механизмы взаимодействия углеродных наноматериалов с форменными элементами крови человека и биополимерами : отчет о научно-исследовательской и опытно-конструкторской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Е. И. Коваленко

Abstract

Объектами исследования являются графеновые нанопластинки, графеновые квантовые точки, углеродные нанотрубки, клетки крови. Цель работы: исследовать механизмы взаимодействия углеродных наночастиц с форменными элементами крови и некоторыми биополимерами. Работа выполнена с использованием методов спектрофотометрии, флуоресценции, хемилюминесценции, нефелометрии, световой микроскопии. В результате исследований получены новые научные знания о том, что графеновые наночастицы связываются с эритроцитами и лейкоцитами и при воздействии в концентрациях 50-100 мкг/мл в течение часов вызывают цитотоксические эффекты, причем более слабым повреждающим действием обладают наименьшие частицы – графеновые квантовые точки. Механизмы действия частиц на различные виды клеток различаются и могут включать изменение микровязкости и проницаемости плазматических мембран у эритроцитов и лейкоцитов, изменение уровня генерации кислородных метаболитов и снижение трансмембранного потенциала внутренней мембраны митохондрий в белых клетках крови. Обнаружено денатурирующее действие частиц на ДНК и сывороточный альбумин. Результаты НИР могут иметь практическую значимость при разработке методов биомедицинской диагностики и терапии, а также оценки цитотоксичности наноматериалов. По результатам НИР опубликовано 4 работы, представлено 6 докладов на научных конференциях, сделано 2 внедрения в образовательный процесс БГУ. Области практического применения результатов работы: нанобиотехнологии, клеточная и медицинская биофизика, экология (биобезопасность).