Preview

Сибирский онкологический журнал

Расширенный поиск

ОЦЕНКА ЦИТОТОКСИЧНОСТИ НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК

https://doi.org/10.21294/1814-4861-2016-15-6-35-41

Полный текст:

Аннотация

Введение. В последнее время наноразмерные материалы привлекают внимание исследователей в связи с их потенциальной возможностью использования в медицине. Физические механизмы взаимодействия наноструктур с опухолевыми клетками позволят разработать новые методы борьбы с опухолевыми заболеваниями. Последние исследования показывают, что такие физико-химические характеристики наноструктур, как форма и размер, являются важным фактором их биологической активности и токсичности. Цель исследования – выявление роли формы наноструктур оксида алюминия при их токсическом воздействии на опухолевые клетки. Материал и методы. С использованием наночастиц алюминия синтезированы положительно заряженные низкоразмерные структуры на основе оксида алюминия, обладающие различной формой: агломераты нанолистов, нанопластинки, конусовидные наноагрегаты. Полученные частицы были охарактеризованы методами просвечивающей электронной микроскопии и ренгеновской дифракции. Цитотоксическое действие структур определяли при помощи MTT-теста на культурах базальных клеток HeLa, A549, MDA и PyMT. результаты. Показано, что наиболее выраженным токсическим действием по отношению к исследованным линиям клеток обладают агломераты нанолистов оксида алюминия, в то время как нанопластинки и конусовидные наноагрегаты не токсичны. Заключение. Токсическое действие агломератов нанолистов связано с их формой, а именно с наличием у них множественных краев и дефектов поверхности.

Об авторах

М. С. Коровин
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук; Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

Фоменко Алла Николаевна – инженер.

634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4. E-mail: alserova@ispms.tsc.ru. SPIN-код: 4435-8053


А. Н. Фоменко
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук; Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

Бакина Ольга Владимировна - кандидат химических наук, научный сотрудник.

634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4. E-mail: ovbakina@ispms.tsc.ru. SPIN-код: 9002-1344



О. В. Бакина
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук; Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

Бакина Ольга Владимировна - кандидат химических наук, научный сотрудник.

634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4. E-mail: ovbakina@ispms.tsc.ru. SPIN-код: 9002-1344



М. И. Лернер
Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук; Национальный исследовательский Томский политехнический университет
Россия

Лернер Марат Израильевич - доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией.

634055, г. Томск, пр. Академический, 2/4. E-mail: lerner@ispms.tsc.ru. SPIN-код: 3247-9864


Список литературы

1. Rao W., Wang H., Han J., Zhao S., Dumbleton J., Agarwal P., Zhang W., Zhao G., Yu J., Zynger D., Lu X., He X. Chitosan-Decorated Doxorubicin-Encapsulated Nanoparticle Targets and Eliminates Tumor Reinitiating Cancer Stem-like Cells. ACS Nano. 2015 Jun 23; 9 (6): 5725-40. doi: 10.1021/nn506928p.

2. Min Y., Caster J.M., EblanM.J., WangA.Z. Clinical Translation of Nanomedicine. Chemical Review. 2015; 115: 11147-11190. doi: 10.1021/acs.chemrev.5b00116.

3. Gowda R., Jones N.R., Banerjee S., Robertson G.P. Use of Nanotechnology to Develop Multi-Drug Inhibitors For Cancer Therapy. J Nanomedicine & Nanotechnology. 2013; 184-189. doi: 10.4172/21577439.1000184.

4. Mikhaylov G., Mikac U., Magaeva A.A., Itin V.I., Naiden E.P., Psakhye I., Bogyo M. Ferri-liposomes as an MRI-visible drug-delivery system for targeting tumours and their microenvironment. Nat Nanotech-nol. 2011 Aug 7; 6 (9): 594-602. doi: 10.1038/nnano.2011.112.

5. XifrePerezE., Guaita-Esteruelas S., BaranowskaM., MarsalL.F. In Vitro Biocompatibility of Surface-Modified Porous Alumina Particles for HepG2 Tumor Cells: Toward Early Diagnosis and Targeted Treatment. ACS Appl Mater Interfaces. 2015 Aug 26; 7 (33): 18600-8. doi: 10.1021/acsami.5b05016.

6. ShahabadiN., FalsafiM., MansouriK. Improving antiproliferative effect of the anticancer drug cytarabine on human promyelocytic leukemia cells by coating on Fe3O4@SiO2 nanoparticles. Colloids Surf B Biointer-faces. 2016 May 1; 141: 213-22. doi: 10.1016/j.colsurfb.2016.01.054.

7. Cheng Y.J., Luo G.F., Zhu J.Y., Xu X.D., Zeng X., Cheng D.B., Li Y.M., Wu Y., ZhangX.Z., ZhuoR.X., HeF. Enzyme-Induced and Tumor-Targeted Drug Delivery System Based on Multifunctional Mesoporous Silica Nanoparticles. ACS Appl Mater Interfaces. 2015 May 6; 7 (17): 9078-87. doi: 10.1021/acsami.5b00752.

8. Singh S., Shi T., Duffin R., Albrecht C., van Berlo D., Hohr D, Fubini B., Martra G., Fenoglio I., Borm P.J., Schins R.P. Endocytosis, oxidative stress and IL-8 expression in human lung epithelial cells upon treatment with fine and ultrafine TiO2: role of the specific surface area and of surface methylation of the particles. Toxicol Appl Pharmacol. 2007 Jul 15; 222 (2): 141-51.

9. XuebinK., YimingH., Dargaville T.R., YiqunF., Zhanfeng C., Huai-yong Z. Modified alumina nanofiber membranes for protein separation. Separation and Purification Technology. 2013; 120: 239-244.

10. Pailleux M., Boudard D., Pourchez J., Forest V., Grosseau P., Cottier M. New insight into artifactual phenomena during in vitro toxicity assessment of engineered nanoparticles: study of TNF-a adsorption on alumina oxide nanoparticle. Toxicol In Vitro. 2013 Apr; 27 (3): 1049-56. doi: 10.1016/j.tiv.2013.01.022.

11. Radziun E., Dudkiewicz W.J., Ksiazek I., NowakK., Anuszewska E.L., Kunicki A., Olszyna A., Zabkowski T. Assessment of the cytotoxicity of aluminium oxide nanoparticles on selected mammalian cells. Toxicol In Vitro. 2011 Dec; 25 (8): 1694-700. doi: 10.1016/j.tiv.2011.07.010.

12. Arul Prakash F., Dushendra Babu G.J., Lavanya M., Vidhya K.S., Devasena T. Toxicity Studies of Aluminium Oxide Nanoparticles in Cell Lines. Int J Nanotechnol Applications. 2011; 5: 99-107.

13. Zhang Q.L., Li M.Q., Ji J.W., Gao F.P., Bai R., Chen C.Y., Wang Z.W., Zhang C., Niu Q. In vivo toxicity of nano-alumina on mice neurobehavioral profiles and the potential mechanisms. Int J Immunopathol Pharmacol. 2011 Jan-Mar; 24 (1 Suppl): 23S-29S.

14. Wang J., Zhou G., Chen C., Yu H., Wang T., Ma Y., Jia G., Gao Y., Li B., Sun J., Li Y., Jiao F., Zhao Y., Chai Z. Acute toxicity and biodis-tribution of different sized titanium dioxide particles in mice after oral administration. Toxicol Lett. 2007 Jan 30; 168 (2): 176-85.

15. . Ramani M., Ponnusamya S., Muthamizhchelvan C., Marsili E. Amino acid-mediated synthesis of zinc oxide nanostructures and evaluation of their facet-dependent antimicrobial activity. Colloids Surf B Biointer-faces. 2014 May 1; 117: 233-9. doi: 10.1016/j.colsurfb.2014.02.017.

16. Padmavathy N., Vijayaraghavan R. Enhanced bioactivity of ZnO nanoparticles an antimicrobial study. Science and Technology of Advanced Materials. 2008; 9 (3): 035004-035010.

17. Tsukanov A.A., Psakhie S.G. Energy and structure of bonds in the interaction of organic anions with layered double hydroxide nanosheets: A molecular dynamics study. Sci Rep. 2016 Jan 28; 6: 19986. doi: 10.1038/srep19986.

18. Lerner M.I., Glazkova E.A., Lozhkomoev A.S., Svarovskaya N.V., Bakina O.V., Pervikov A.V., Psakhie S.G. Synthesis of Al nanoparticles and Al/AlN composite nanoparticles by electrical explosion of aluminum wires in argon and nitrogen. Powder Technology. 2016; 295: 307-314.

19. Lozhkomoev A.S., Glazkova E.A., Bakina O.V., Lerner M.I., Gotman I., Gutmanas E.Y., Kazantsev S.O., Psakhie S.G. Synthesis of core-shell AlOOH hollow nanospheres by reacting Al nanoparticles with water. Nanotechnology. 2016 May 20; 27 (20): 205603. doi: 10.1088/09574484/27/20/205603.

20. Lozhkomoev A.S., Glazkova E.A., Svarovskaya N.V., Bakina O.V., Kazantsev S.O., Lerner M.I. Specific features of aluminum nanoparticle water and wet air oxidation. AIP Conference Proceedings. 2015; 1683: 020128.

21. Шиммель Г. Методика электронной микроскопии. М.: Мир. 1972; 300.

22. Хохлов А.Ф., Попов П.В. Физика твердого тела. М.: Высшая школа. 2001; 484.

23. ГОСТ 23401-90. Порошки металлические. Катализаторы и носители. Определение удельной поверхности. М.: Изд-во стандартов; 12.

24. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays. J Immunol Methods. 1983 Dec 16; 65 (1-2): 55-63.

25. Zhang S., Li J., Lykotrafitis G., Bao G., Suresh S. Size-Dependent Endocytosis of Nanoparticles. Adv Mater. 2009; 21: 419-424.

26. Alarifi S., Ali D., Alkahtani S. Nanoalumina induces apoptosis by impairing antioxidant enzyme systems in human hepatocarcinoma cells. Int J Nanomedicine. 2015 May 25; 10: 3751-60. doi: 10.2147/IJN.S82050.

27. Pani G., Galeotti T., ChiarugiP. Metastasis: cancer cell's escape from oxidative stress. Cancer Metastasis Rev. 2010 Jun; 29 (2): 351-78. doi: 10.1007/s10555-010-9225-4.


Для цитирования:


Коровин М.С., Фоменко А.Н., Бакина О.В., Лернер М.И. ОЦЕНКА ЦИТОТОКСИЧНОСТИ НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУР ОКСИДА АЛЮМИНИЯ ДЛЯ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК. Сибирский онкологический журнал. 2016;15(6):35-41. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2016-15-6-35-41

For citation:


Korovin M.S., Bakina O.V., Fomenko A.N., Lerner M.I. ASSESSMENT OF CYTOTOXIC EFFECT OF LOW-DIMENSIONAL ALUMINUM OXIDE STRUCTURES ON TUMOR CELLS. Siberian journal of oncology. 2016;15(6):35-41. (In Russ.) https://doi.org/10.21294/1814-4861-2016-15-6-35-41

Просмотров: 223


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-4861 (Print)
ISSN 2312-3168 (Online)