Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

Основные результаты исследований в области создания и изучения физико-химических свойств и биологической активности нанокристаллического диоксида церия Впервые предложен метод получения стабильных золей нанокристаллического диоксида церия в водных средах и апротонных полярных органических растворителях [1]. Такие материалы перспективны для трансдермальной доставки наночастиц CeO 2 , характеризующихся выраженными антиоксидантными свойствами, для ожоговой и раневой терапии [2-5]. Установлено фотопротекторное действие неводных золей диоксида церия по отношению к биологически активным молекулам . Предложен ряд методов получения коллоидных растворов нанокристаллических C eF 3 и CeO 2 :F, в том числе модифицированных цитрат-ионами. Получены новые данные о механизмах проявления размерного эффекта для нанокристаллического диоксида церия [6]. Впервые получены количественные данные о солнцезащ итных характеристиках нанокристаллического диоксида церия (SPF и UVAPF) [7]. Впервые экспериментально показано ярко выраженное протекторное действие нанокристаллического диоксида церия по отношению к авобензону — одному из основных компонентов солнцезащитных средств, обеспечивающих эффективную защиту кожи человека от облучения UVA-диапазона. Установлено, что фторид церия(Ш) является перспективным УФ-протекторным материалом. Полученные результаты перспективны с точки зрения разработки новых материалов — компонентов солнцезащитных косметических средств, в которых диоксид церия играет роль УФ-протекторного материала по отношению к органическим компонентам композиции, а также обеспечивает дополнительную защиту кожи от излучения UVA- и UVB-диапазонов. Получены новые сведения о механизмах взаимодействия нанокристаллического диоксида церия с активными формами кислорода [8-10]. Впервые количественно сопоставлены энзимоподобные свойства нанокристаллического диоксида церия со свойствами природных ферментов — оксидоредуктаз, что позволяет целенаправленно использовать диоксид церия на практике в качестве аналога ферментов. Проведен сравнительный анализ взаимодействия нанокристаллического диоксида церия и трифторида церия с биологически важными активными формами кислорода — пероксидом водорода и супероксидным анион-радикалом. Комплексный анализ токсического действия нанокристаллического CeO 2 по отношению к клеткам млекопитающих показал высокую степень биосовместимости CeO 2 и отсутствие гено- и цитотоксического действия в широком диапазоне концентраций (10г8-10 г4М). Получена новая информация о молекулярных механизмах защитного действия нанокристаллического CeO 2 по отношению к клеточным культурам. Эти результаты подтверждают перспективы биомедицинского применения наноматериалов на основе CeO 2 в качестве основы для редокс-чувствительных нано- и биоматериалов, включая материалы для тераностики социально значимых заболеваний [11]. Установлено, что нанокристаллический диоксид церия не вызывает активации нейтрофильного звена иммунной системы, что указывает на отсутствие влияния CeO 2 на системные процессы в крови. Установлено супрессорное действие наночастиц диоксида церия на радикал-продуцирующую активность нейтрофилов крови при воспалительных процессах. Показано, что нанокристаллический диоксид церия обладает приемлемо низкой гемолитической активностью, что показывает возможность разработки препаратов на основе CeO 2 для внутривенного введения. Показано цитопротекторное действие наноматериалов на основе диоксида церия и фторида церия по отношению к мезенхимальным стволовым клеткам человека в модели окислительного стресса. Показано, что данные наноматериалы проявляют выраженные антиоксидантные свойства и модулируют уровень экспрессии ключевых редокс-чувствительных генов [12]. Показано селективное цитотоксическое действие диоксида церия в отношении культуры трансформированных клеток остеосаркомы человека линии MNNG/Hos после воздействия рентгеновского излучения. В экспериментах in vivo показано радиопротекторное действие нанокристаллического диоксида церия, полученные данные являются основой для создания радиопротекторных / радиосенсибилизирующих препаратов селективного действия [13]. Выводы Созданы новые редокс-активные нанобиоматериалы (в том числе гибридные органо-неорганические материалы) с широкими возможностями практического применения. Наноматериалы на основе диоксида церия и трифторида церия являются перспективными компонентами биологически активных препаратов, Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 23-26. Transactions of the Kda Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 23-26. © Кручинина И. Ю., 2023 24