​​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

  • 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.
    1449
  • 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.
    4399
  • 09/09/2020

    «Академический час для школьников» 9 сентября 2020 года, лекция «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2»

    9 сентября 2020 года в 15:00 в малом зале в Доме ученых СО РАН состоится лекция члена-корреспондента РАН Сергея Викторовича Нетесова «Вирусы, вызывающие острые респираторные инфекции, и вирус SARS-CoV-2».
    420
  • 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).
    983
  • 05/06/2020

    Красноярские ученые выяснили, что енисейская рыба - бесценный источник Омега-3

    ​Учёные Института биофизики Красноярского научного центра СО РАН, Сибирского Федерального университета и «Красноярский ЦСМ» с применением самых современных методов исследовали питательную ценность копчёных рыб, относящихся к роду сигов (сиг, омуль, муксун, тугун, пелядь), добываемых в бассейне Енисея.
    511
  • 04/08/2020

    Лето исследований. Сразу несколько экспедиций отправились в Арктику

    Совместный проект ЮНЕСКО и Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова — плавучий университет, научно-исследовательское судно «Академик Николай Страхов» вошло в акваторию Баренцева моря, где более 20 студентов из МГУ и других российских вузов при поддержке Министерства образования и науки России будут изучать перспективы нефтегазоносности этого района.
    479
  • 21/10/2019

    Истории самых громких научных открытий в Красноярске

    ​Мы узнаем о достижениях красноярских ученых из случайных новостей и разговоров, но порой недооцениваем значимость этих открытий. Newslab выбрал восемь поводов для гордости сибирской наукой — поводов, о которых уже говорит весь мир, а вы о них обязательно скоро услышите.
    719
  • 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.
    1878
  • 23/05/2019

    Ученые РФ разработали экспресс-метод для оценки химической безопасности овощей и фруктов

    ​Красноярские ученые разработали экспресс-метод на основе биолюминесцентного теста для быстрой и эффективной оценки наличия пестицидов и тяжелых металлов в овощах и фруктах, который дает результат в 10-20 раз быстрее аналогичных способов.
    946
  • 06/08/2020

    Из самой маленькой в мире светящейся молекулы сделали тест на клещевой энцефалит

    ​​Светящийся белок, выделенный из морского рачка Metridia longa, самый маленький из открытых биолюминесцентных ферментов, был впервые использован учеными в тестах на клещевой энцефалит. Одного миллиграмма такого белка может хватить для ста тысяч точных анализов по определению наличия вируса клещевого энцефалита.
    589