Коллектив ученых из ФИЦ Красноярский научный центр СО РАН и Сибирского федерального университета разработал биолюминесцентную ферментативную тест-систему для оценки токсичности углеродных наноматериалов. Отличительными ее чертами являются его простота, быстрая скорость реакции и высокая чувствительность. Результаты исследования опубликованы в журнале Toxicology in Vitro.

Развитие нанотехнологий привело к широкому использованию наноматериалов в различных областях промышленности. В настоящее время искусственно созданные наночастицы, в первую очередь на основе углерода, активно применяются при производстве лекарств, косметических средств и в пищевой промышленности. Ожидается, что к 2025 году мировой рынок углеродных нанотрубок достигнет 145 тысяч тонн, они будут использоваться практически во всех технологических сферах.

Безопасность новых материалов для живых организмов и человека всегда вызывает опасения. Отличительная черта современности — различные биологические тесты для проверки потенциальной опасности внедряемого в промышленность материала. Токсический эффект наноматериалов может быть связан с их воздействием на биологические молекулы. Например, связываясь с компонентами клетки, наночастицы могут подавлять активность ферментов или даже приводить к полной инактивации белковых частиц.

 

ill1.jpg 

Коллектив ученых из ФИЦ КНЦ СО РАН и Сибирского федерального университета предложил использовать биолюминесцентный реагент «Энзимолюм» для тестирования токсичности наноматериалов. «Энзимолюм»  — это уникальная ферментативная система из нескольких молекул, выделенных из морских светящихся бактерий. Интенсивность свечения реагента меняется под действием различных добавок. Ученые протестировали способность таких коммерческих наноматериалов, как различные углеродные нанотрубки и фуллерены, подавлять свечение ферментативной системы. Наибольший ингибирующий эффект наблюдался для многостенных нанотрубок. Необходимо отметить, что такое действие зафиксировано при концентрациях наноматериалов, превышающих ожидаемые в окружающей среде. Однако с ростом их применения, можно ожидать и увеличения встречающихся в природе концентраций. 

 

ill2.jpg 

«Мы разрабатываем тест системы «Энзимолюм» на протяжении последних десяти лет. На сегодня это простая в использовании технология. Реагент представляет собой небольшие высушенные диски с включенными в них ферментами. Каждый из дисков предназначен для проведения одного измерения. Диски могут долго храниться без потери свойств. Сам анализ проводится за 2—3 минуты. После этого у вас есть результат – влияет ли раствор изучаемого образца на свечение биологического материала. На основании этого можно сделать вывод о потенциальной токсичности. Тест-система уже проверена на способность быстро определять наличие в окружающей среде таких токсикантов, как тяжелые металлы или пестициды.  Мы прогнозируем, что молекулярный экспресс биотест «Энзимолюм» найдет широкое применение в различных сферах», — рассказала о сути метода кандидат биологических наук, научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН Елена Есимбекова. 

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта «Новая методология комплексной экспрессной оценки качества и загрязнения почвы на основе ферментативных биолюминесцентных систем».

Группа научных коммуникаций ФИЦ КНЦ СО РАН

Фото: 1 – Схематическое изображение работы ферментативного биотеста. Рисунок предоставлен авторами статьи. 2 – Внешний вид многокомпонентного реагента на основе биферментной системы светящихся бактерий (слева: диски на основе желатина, справа – на основе крахмала).

Фото предоставлены Еленой Есимбековой

Источники

Сибирские ученые предложили использовать светящиеся молекулы для определения токсичности наноматериалов
Наука в Сибири (sbras.info), 27/09/2017
Красноярские ученые создали биолюминесцентную ферментативную тест систему для оценки токсичности углеродных наноматериалов
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 27/09/2017
Красноярские ученые создали биолюминесцентную ферментативную тест систему для оценки токсичности углеродных наноматериалов
НИА Красноярск (24rus.ru), 27/09/2017
Красноярские ученые нашли способ определять токсичность наноматериалов за две минуты
Gorodskoyportal.ru/novosibirsk, 27/09/2017
Сибирские ученые предложили использовать светящиеся молекулы для определения токсичности наноматериалов
Российский научный фонд (рнф.рф), 27/09/2017
Красноярские ученые предложили использовать светящиеся молекулы для определения токсичности наноматериалов | ФАНО России
Федеральное агентство научных организаций (fano.gov.ru), 27/09/2017
Красноярские ученые создали биолюминесцентную ферментативную тест систему для оценки токсичности углеродных наноматериалов
123ru.net, 27/09/2017
Красноярские ученые создали биолюминесцентную ферментативную тест систему для оценки токсичности углеродных наноматериалов
Gorodskoyportal.ru/krasnoyarsk, 27/09/2017
Красноярские ученые научились определять токсичность наноматериалов
Монависта (krasnoyarsk.monavista.ru), 30/09/2017
Красноярские ученые научились определять токсичность наноматериалов
Vestisibiri.ru, 30/09/2017
Красноярские ученые научились определять токсичность наноматериалов
Kgs.ru, 30/09/2017
Красноярские ученые научились определять токсичность наноматериалов
Сибирское агентство новостей (krsk.sibnovosti.ru), 30/09/2017
Красноярские ученые разработали биолюминесцентную тест-систему для определения токсичности наноматериалов
Глас Народа (glasnarod.ru), 29/09/2017
Красноярские ученые разработали биолюминесцентную тест-систему для определения токсичности наноматериалов
Официальный портал Красноярского края (krskstate.ru), 29/09/2017
Ученые СФУ нашли способ определения токсичности наноматериалов
Сибирский федеральный университет (sfu-kras.ru), 02/10/2017
Ученые открыли молекулы, определяющие токсичность
Общественный контроль (ok-inform.ru), 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Cokrat.ru, 02/11/2017
Ученые обучились определять токсичность наноматериалов с поддержкой светящихся молекул
1nnc.net, 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Новости обо всем (newsae.ru), 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Margust (gazeta-margust.ru), 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Новости@Rambler.ru, 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
ТАСС, 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Спутник Новости (news.sputnik.ru), 02/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Vkabinete.info, 04/11/2017
В СФУ придумали метод измерения токсинов в наноматериалах
Venture-News.ru, 04/11/2017
Ученые СФУ и КНЦ СО РАН разработали тест-систему для оценки токсичности наноматериалов
Научная Россия (scientificrussia.ru), 21/11/2017
Ученые научились определять токсичность наноматериалов с помощью светящихся молекул
Nanonewsnet.ru, 21/11/2017

Похожие новости

  • 31/05/2016

    Сибирские ученые изобрели биосенсор для быстрого выявления клещевого энцефалита

    ​Новейшую разработку представили российские ученые из Новосибирска и Красноярска. Ими создан биосенсор нового поколения, который способен выявлять наличие или отсутствие вируса энцефалита у клещей. Данная методика весьма актуальна на сегодняшний день, поскольку активность клещей во многих регионах России продолжает возрастать год от года.
    801
  • 10/06/2016

    Сибирские ученые разработали не имеющий аналогов биосенсор для быстрого выявления клещевого энцефалита

    ​Ученые из Института биофизики СО РАН и Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Новосибирска разработали экспресс-метод выявления клещевого энцефалита. Для эффективного обнаружения вируса красноярские ученые создали биосенсор на основе светящегося белка мягкого коралла Renilla muelleri, сообщила пресс-служба СФУ.
    666
  • 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.
    309
  • 08/12/2016

    Евгений Ваганов: экологизация - это изменения в сознании

    ​Экологизация сознания, мировоззрения человека сегодня стала одним из глобальных трендов современного образования и неотъемлемой частью концепции устойчивого развития.  Как обстоят дела в российском образовании, стала ли экологизация частью модернизации высшей школы или нет? Об этом корреспонденту РИА Новости рассказал академик РАН, ректор Сибирского федерального университета Евгений Ваганов​.
    656
  • 03/10/2016

    Евгений Ваганов: нам приходится менять парадигму представлений о вузе

    ​Десять лет назад был создан Сибирский федеральный университет (СФУ). Фактически это стало первым опытом объединения нескольких вузов с целью создания университета федерального уровня. Сегодня СФУ — это 20 институтов и три филиала, около 40 тыс.
    999
  • 04/05/2016

    Евгений Пономарев: большая часть леса горит по вине человека

    Апрель - традиционное время начала пожароопасного сезона. И этот год не стал исключением. Уже сегодня в средствах массовой информации то и дело появляются сообщения о локальных пожарах и возгораниях.  Однако чем ближе лето, тем больше вероятность у маленького безобидного костра или даже непогашенного окурка превратиться в опасную непредсказуемую стихию.
    1331
  • 23/03/2017

    Участники проекта «Космическая одиссея» начали эксперимент в БИОС

    Шесть исследователей проекта «Космическая одиссея» в течение недели будут проводить эксперимент в замкнутой биолого-технической системе жизнеобеспечения (БИОС-3) в Институте биофизики СО РАН. Ребятам предстоит побывать в роли бионавтов, чтобы исследовать количество потребляемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа каждым из членов экипажа, рассчитать необходимое количество растений, участвующих в производстве такого количества кислорода, а также определить возможность долговременного пребывания экипажа из шести человек в планетарной биолого-технической системе.
    561
  • 28/04/2017

    В Красноярском крае создаётся система коммерциализации перспективных биомедицинских разработок

    ​В рамках Красноярского экономического форума состоялась трехсторонняя встреча руководителя Федерального медико-биологического агентства России (ФМБА) Владимира Уйбы, главы Федерального агентства научных организаций (ФАНО) Михаила Котюкова и вице-премьера Правительства Красноярского края Натальи Рязанцевой.
    596
  • 01/11/2017

    СФУ и Университет Барселоны запустили учебную программу по экомониторингу

    ​Институт экологии и географии Сибирского федерального университета (ИЭиГ СФУ) запустил новую магистерскую программу по подготовке специалистов в области экологии и природопользования "Экологический мониторинг" с двуязычным русско-английским учебным модулем, разработанным совместно с преподавателями Университета Барселоны, сообщили РИА Новости в пресс-службе СФУ.
    137
  • 10/07/2016

    Красноярские ученые получили магнитные наночастицы для медицины биогенным путем

    Ученые Сибирского федерального университета​ (СФУ) и Красноярского научного центра​ СО РАН разработали технологию получения магнитных наночастиц ферригидрита для использования в биомедицине. Об этом сообщили 8 июля в пресс-службе СФУ.
    877