​​Ученые Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук и Сибирского федерального университета исследовали биологическую активность углеродных наноструктур искусственного и естественного происхождения. Работа опубликована в Journal of Soils and Sediments и получила развитие в новой статье, посвященной антиоксидантным свойствам фуллеренолов.

Исследователи сравнили токсическое и антиоксидантное действие водорастворимых углеродных наноструктур естественного и искусственного происхождения, а именно — гуминовых веществ и фуллеренола.

Фуллеренолы – производные фуллеренов, которые могут быть использованы в качестве компонента композиционных биоматериалов, антибактериальных, противогрибковых и противовирусных средств. В настоящее время накоплены данные как о биологической активности, так и о токсичности этих соединений. Гуминовые вещества – это компонент органического вещества природных вод и почв. Они образуются в результате разложения органических веществ в почве и донных отложениях. Гуминовые вещества, наряду с другими функциями, выполняют в природных условиях роль детоксицирующих агентов. В последнее десятилетие препараты на их основе все чаще используются для детоксикации загрязненных водоемов и сточных вод промышленных предприятий.

Для оценки токсичности и антиоксидантных свойств гуминовых веществ и фуллеренолов был использован ферментативный биолюминесцентный биотест. Содержание активных форм кислорода в растворах оценивали люминольным хемилюминесцентным методом.

Вещества продемонстрировали токсические и антиоксидантные свойства, однако количественные характеристики их воздействия были разными. Ученые выявили, что более высокой токсичностью обладают гуминовые вещества (наноструктуры естественного происхождения), детоксицирующие концентрации фуллеренолов (наноструктуры искусственного происхождения) оказались ниже. Кроме того, было показано, что антиоксидантная способность гуминовых веществ увеличивается со временем, а вот антиоксидантный эффект фуллеренолов, напротив, не зависел от времени.

382aaa394382630faa284795380808b0a2237e26 
Углеродные наноструктуры: A) фуллеренол С60; Б) структурный фрагмент гуминовых веществ
Екатерина Ковель

«В настоящее время разрабатываются физико-химические, биохимические и клеточные основы для биолюминесцентных биотестов, направленных на оценку антиоксидантной активности биологически активных соединений. Продемонстрирован высокий потенциал биолюминесцентной ферментативной системы для изучения биологической активности ультраразбавленных растворов. Высокая скорость анализа, чувствительность, воспроизводимость, возможность приборной регистрации и количественной оценки токсичности обеспечивают более высокую надежность биологических измерений», – прокомментировала результаты Екатерина Ковель, соавтор статьи, аспирант ИБФ СО РАН.

В новой работе ученые исследовали биологическую активность ряда фуллеренолов с разным количеством гидроксильных ОН-групп, а именно их токсичность и антиоксидантную активность. Более низкую токсичность и более высокую антиоксидантная активность показали фуллеренолы с меньшим числом кислородсодержащих заместителей. Различия в свойствах фуллеренолов связаны с их способностью изменять баланс активных форм кислорода в водных растворах. Токсическое действие перспективного металл-фуллеренола с атомом гадолиния (гадолиний включен во внутрь углеродного каркаса фуллеренола) объясняли большим количеством гидроксильных групп. Результаты исследования позволят прогнозировать свойства водорастворимых производных фуллеренов, что чрезвычайно важно для создания новых фармацевтических препаратов на их основе.


Источники

Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур
Индикатор (indicator.ru), 19/01/2019
Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур: Яндекс.Новости
Яндекс.Новости (news.yandex.ru), 19/01/2019
Российские ученые изучили биологическую активность углеродных наноструктур
Научно-инновационный портал СФУ (research.sfu-kras.ru), 22/01/2019
Российские ученые изучили биологическую активность углеродных наноструктур
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 22/01/2019
Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур
Nanonewsnet.ru, 22/01/2019
Ученые исследовали биологическую активность углеродных наноструктур
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 22/01/2019
Российские ученые изучили биологическую активность углеродных наноструктур
Наука в Сибири (sbras.info), 23/01/2019
Российские ученые изучили биологическую активность углеродных наноструктур
Inforeactor.ru, 19/01/2019
Красноярские ученые проверили наноматериалы на токсичность
Kgs.ru, 23/01/2019
Красноярские ученые проверили наноматериалы на токсичность
Сибирское агентство новостей (sibnovosti.ru), 23/01/2019
Красноярские ученые проверили наноматериалы на токсичность
Mirtesen.sputnik.ru, 23/01/2019
Красноярские ученые проверили наноматериалы на токсичность
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 23/01/2019
Ученые СФУ проверили наноматериалы на токсичность
Столица 24 (stolitca24.ru), 24/01/2019
Биологическую активность углеродных наноструктур изучили российские исследователи
1k.com.ua, 27/01/2019
Биологическую активность углеродных наноструктур изучили российские исследователи
Научная Россия (scientificrussia.ru), 27/01/2019
Биологическую активность углеродных наноструктур изучили российские исследователи
Nanonewsnet.ru, 31/01/2019
Исследователи СФУ и ИБФ СО РАН изучили биологическую активность углеродных наноструктур
1k.com.ua, 06/02/2019
Исследователи СФУ и ИБФ СО РАН изучили биологическую активность углеродных наноструктур
Научная Россия (scientificrussia.ru), 06/02/2019

Похожие новости

  • 31/12/2017

    Топ-10 исследований российских ученых 2017 года по версии РНФ

    Около 35 тысяч российских ученых проводили и проводят фундаментальные исследования при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Ежемесячно в российских и зарубежных СМИ выходят десятки новостей об их достижениях.
    2491
  • 16/11/2018

    Красноярские ученые работают над улучшением применения фунгицида для зерна

    ​Группа ученых Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук ведут работу над совершенствованием применения фунгицидов для борьбы с таким заболеванием зерна, как фузариоз, сообщили в пресс-службе СФУ.
    687
  • 17/04/2019

    Ученые из Сибири и Индии разработали нетоксичный биопластик

      Группа ученых из сибирских институтов и индийского университета Махатмы Ганди создала разновидность биоразрушаемого полимера с улучшенными технологическими свойствами, изделия из которого нетоксичны и способны сохранять пластичность до полугода, сообщила РИА Новости специалист пресс-службы Сибирского федерального университета (СФУ) Татьяна Мордвинова.
    112
  • 10/01/2019

    Топ-20 разработок сибирских ученых в 2018 году

    На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-20 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2018 года, размещенных на нашем портале.
    945
  • 08/07/2017

    Российские ученые получили чувствительные к малым дозам радиации белки

    Группа исследователей из Института биофизики СО РАН, Красноярского государственного аграрного университета, Сибирского федерального Университета (СФУ), а также МГУ им. М. В. Ломоносова разработала чувствительный к радиации белковый комплекс, сообщает пресс-служба СФУ.
    1183
  • 24/10/2018

    Космический огород, светящиеся бактерии и пешеходное движение в Красноярске

    Как учатся выращивать растения и утилизировать отходы для будущих марсианских и лунных баз, как работает процесс определения загрязняющих веществ в воде с помощью светящихся бактерий, для чего нужно моделирование пешеходного движения? "Чердак" побывал в лабораториях Красноярского научного центра СО РАН и Сибирского федерального университета и узнал, какие там сейчас ведутся разработки и исследования.
    388
  • 16/01/2018

    Замкнутые системы красноярских ученых позволят жить на космическом корабле или на чужой планете

     Разработка принадлежит команде учёных Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН и кафедры замкнутых экосистем Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика Решетнёва. Четыре года назад учёные получили грант Российского научного фонда и начали разработку замкнутой системы, которая позволит человеку жить на космическом корабле или на чужой планете в течение нескольких лет, пока не прибудет другая экспедиция.
    903
  • 09/02/2019

    Сибирские ученые синтезировали и охарактеризовали два новых комплекса барбитуровой кислоты

    ​Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами получили два новых комплексных соединения на основе барбитуровой кислоты — родоначальника важного класса седативных препаратов.
    310
  • 18/01/2019

    России есть что показать в сфере передовых технологий

    Представленный под занавес ушедшего года Центром макроэкономического анализа и краткосрочного прогнозирования ежеквартальный аналитический обзор «Мониторинг и анализ технологического развития России и мира» дает панорамную итоговую за 2018 г.
    776
  • 23/01/2019

    Описан механизм разрушения дисульфидной S-S связи в соединениях палладия с серосодержащими биомолекулами

    Химики из Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами описали механизм разрушающего диспропорционирования дисульфидной S-S связи в 3,3'-дитиодипропионовой кислоте и dl-гомоцистине, запускаемого ионами палладия (II).
    514