​​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

  • 09/02/2021

    В день российской науки красноярские ученые рассказали о важных итогах работы прошлого года

    В 1999 году был подписан указ Президента РФ о праздновании дня российской науки. Его отмечают 8-го февраля, в день создания Российской академии наук. Традиционно в этот день академические институты открывают свои двери для всех желающих, ученые рассказывают о результатах последних исследований.
    548
  • 20/04/2021

    Красноярские ученые: белок сурвивин может помочь в борьбе с раковыми заболеваниями

    Красноярские ученые проанализировали мировой массив научных работ о биологической роли белка сурвивина в клетках человека и его влиянии на развитие злокачественных новообразований. Исследователи пришли к выводу, что этот протеин перспективен для разработки систем диагностики раковых заболеваний и может стать основой для создания противоопухолевых препаратов.
    450
  • 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.
    1803
  • 13/10/2020

    И быстрых разумом Ньютонов…

    ​Первую в мире вакцину от коронавируса под названием «Спутник V» создали наши, российские ученые. И сколько бы там ни говорили скептики по поводу того, что наука, мол, у нас в загоне, что лучшие отечественные умы утекают за рубеж, – факт остается фактом.
    964
  • 08/06/2021

    Красноярские ученые разработали технологию экспресс-диагностики клещевых инфекций в полевых условиях

    Ученые Красноярского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук и его малого инновационного предприятия «Формула Гена» разрабатывают компактный прибор для экспресс-диагностики клещевых инфекций в полевых условиях.
    222
  • 20/11/2020

    Красноярские ученые рассказали как и зачем использовать в науке биолюминесценцию живых организмов

    ​Биолюминесценция – способность живых организмов излучать свет, самостоятельно или в симбиозе с другими организмами. Это невероятно красивый процесс. Ученые из разных уголков мира пытаются понять его механизм, химическое действие, зачем он нужен живым организмам, и главное – как можно использовать этот свет на службу человечеству.
    883
  • 26/11/2020

    Эксперты помогают бороться с браконьерством сибирского осетра

    ​​Эксперты-ихтиологи Красноярского ЦСМ Росстандарта и ученые-биологи Сибирского федерального университета (СФУ) и Института биофизики СО РАН для проведения судебных ихтиологических экспертиз применяют в своей практике методики, позволяющие определить видовую принадлежность рыбы и установить ее среду обитания до вылова.
    609
  • 28/05/2021

    Мальки боганидского гольца переехали с Таймыра на «большую землю»

    ​Три тысячи мальков уникальной породы рыбы, боганидского гольца, перевезли из Норильска в Федеральный селекционно-генетический центр рыбоводства в Ленинградской области и на ООО «Малтат» в Красноярском крае для выращивания маточного стада.
    1825
  • 02/12/2019

    Что скрывают лаборатории КНЦ СО РАН

    180 дней, два человека и замкнутое пространство... В 1970-е годы в красноярском Академгородке был поставлен уникальный эксперимент. Учёные не только сконструировали автономную систему, которая в теории должна помочь людям жить на другой планете (помните сюжет фильма “Марсианин” с Мэттом Деймоном в главной роли?), но и успешно её испытали.
    840
  • 11/12/2020

    Главный результат Большой Норильской экспедиции: исследования необходимо продолжать

    ​На московской площадке Российской академии наук состоялось обсуждение итогов полевого и лабораторного этапов Большой Норильской экспедиции (БНЭ), организованной Сибирским отделением РАН и компанией «Норникель».
    1634