ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НАНОЧАСТИЦ С КЛЕТКАМИ
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ НАНОЧАСТИЦ С КЛЕТКАМИ / Устинов Л.В., Глазырина Ю.А., Козицина А.Н., Брайнина Х.З. / Уральский государственный экономический университет 620219, г. Екатеринбург, ул. 8 Марта, 62 [18 Менд.съезд, 2007, т.4, с.239]
Исследование процессов взаимодействия наночастиц с живыми клетками является источником информации, с одной стороны, о токсичности наночастиц и их метаболических превращениях в клетке, с другой стороны, для разработки методов иммуноанализа, где наночастицы могут использоваться как сигналообразующие. В экспериментах была показана локализация наночастиц в клетках. Модельными объектами являлись бактерия Escherichia Coli (прокариоты), клетки саркомы человека (эукариоты) и магнитные наночастицы ферритов (средний диаметр 30 нм). Электрохимическая активность выбранных наночастиц позволила использовать их в качестве генерирующих сигнал в условиях инверсионной вольтамперометрии. О количестве (концентрации) наночастиц судили по результатам определения концентрации ионов железа, образовавшегося после растворения наночастиц, либо по току электрохимического превращения собственно наночастиц. Метод электронной микроскопии использовали для наблюдения локализации наночастиц и определения кинетики сорбционных процессов. В эксперименте с эукариотами использовали среду, содержащую 1 мг/мл наночастиц MgFe2O4 и КОЕ 10^(6) (клеток/мл). Для повышения биосовместимости наночастицы покрывали декстраном. Клетки саркомы инкубировали с наночастицами в течение суток. Среду заменяли на свежую, не содержащую наночастиц. Исследовали образцы, взятые сразу после отмывки, а также через 1 и 2 дня. Суммарную концентрацию наночастиц, локализованных на и внутри клеток, определяли методом инверсионной вольтамперометрии в присутствии пирокатехина после растворения наночастиц в смеси равных объемов концентрированных азотной и серной кислот. Заметного изменения концентрации железа в анализируемых образцах в течение 2-х дней не обнаружено. На электронно-микроскопических фотографиях наблюдали уменьшение количества наночастиц на поверхности клеток со временем. Сопоставление этих данных приводит к выводу о локализации наночастиц главным образом внутри клетки. В эксперименте с прокариотами бактерии инкубировали с наночастицами Fe3O4 в течение 1 часа при 37ºС. Свободные наночастицы отделяли. Анализировали растворы сразу, а также через 3 и 24 часа после отделения наночастиц. Источником информации о количестве наночастиц, локализованных в/на бактериях служил ток электрохимического окисления железа, зарегистрированный после электрохимического восстановления оксида. Сенсором служил толстопленочный графит-содержащий трансдьюсер, покрытый поликлональными антителами к E.coli. Сенсор выдерживали в анализируемой среде в течение 1 часа для образования устойчивого иммунокомплекса. Увеличение продолжительности выдержки растворов после отделения наночастиц сопровождается значительным уменьшением аналитического сигнала и изменением его формы. Вероятно, высокая метаболическая активность бактерий и возможный экзоцитоз наночастиц приводит к быстрому выведению сигналообразующей метки из клеток. | C01G, C07C, C07D, c05el, c07cm, c15cc, c44ia, c45be
