​​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

  • 14/03/2018

    Наноалмазы помогут обнаружить загрязнение воды фенолом

    ​Ученые Института биофизики Федерального исследовательского центра Красноярский научный центр СО РАН (ФИЦ КНЦ СО РАН) показали, что детонационные наноалмазы можно использовать для выявления фенолов в воде.
    894
  • 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.
    3177
  • 27/11/2018

    Российские биологи расшифровали генетический «секрет» светящихся грибов

    ​Российские биологи идентифицировали все гены, ответственные за биолюминесценцию светящегося гриба. Воссоздание путей синтеза необходимых для этого компонентов — люциферазы и люциферина — в дрожжевых клетках заставило их излучать свет, видимый невооруженным глазом.
    1357
  • 05/02/2016

    Красноярские ученые придумали, как выделять белки с помощью микросфер из угольной золы

    ​Ученые Института химии и химической технологии СО РАН и Института биофизики СО РАН на основе магнитных микросфер, полученных из летучих зол угля, создали эффективные многоразовые сорбенты для выделения биологических молекул.
    2132
  • 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.
    169
  • 21/05/2019

    По итогам сочинского форума «Наука будущего — наука молодых»

    ​В Сочи завершились III Международная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский форум «Наука будущего — наука молодых». Мы попросили сибирских ученых, в них участвующих, рассказать, какие проекты они представляли на мероприятиях форума и с какими целями приехали сюда.
    444
  • 08/07/2019

    Жизнь моря говорит о себе светом: интервью с академиком Иосифом Гительзоном

    ​Общее собрание Российской академии наук, которое состоялось в конце апреля этого года, ознаменовалось важным событием: в торжественной обстановке была вручена высшая награда РАН — Большая золотая медаль имени Ломоносова — академику Иосифу Исаевичу Гительзону за обоснование и развитие экологического направления в биофизике.
    388
  • 23/08/2019

    Ученые разрабатывают светящиеся белки для поиска раковых клеток в организме

    ​Международная группа исследователей, в которую вошли представители Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск), разрабатывает специальные белки, способные в составе медицинских препаратов определять в организме раковые клетки и сигнализировать о них свечением под лучами ультрафиолетовой лампы или лазера.
    685
  • 16/07/2019

    Ученые оценили токсичность дна Енисея с помощью лука

    ​Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» впервые исследовали вредоносный потенциал техногенных загрязнителей, содержащихся в донных отложениях реки Енисей, с помощью репчатого лука. По росту корней лука оценивали токсичность, а по количеству клеток с нарушениями хромосом — мутагенность.
    334
  • 28/09/2016

    СО РАН: победительницы конкурса L'OREAL-UNESCO «Для женщин в науке»

    23 сентября 2016 года состоялось заседание жюри. Были выбраны победительницы конкурса 'Для женщин в науке' 2016 года. Имена стипендиатов программы российского конкурса 'Для женщин в науке' L’OREAL – UNESCO: Егорова Ксения Сергеевна, Институт органической химии им.
    1853