Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Владимир Константирович Иванов, ведущий научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Н.С.Курнакова РАН, кандидат химических наук
Нанокристаллический порошок CeO2, полученный в лаборатории.

Диоксид церия не вредит живым системам

Ключевые слова:  антиоксидантная активность, диоксид церия, токсичность

Опубликовал(а):  Чеканова Анастасия Евгеньевна

21 июля 2009

Иванов Владимир Константинович: к.х.н., ведущий научный сотрудник Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН лаборатории Химической синергетики {а также сотрудник лаборатории неорганического материаловедения кафедры неорганической химии химического факультета МГУ и активный редактор сайта Нанометр} рассказал, насколько применим диоксид церия в качестве антиоксиданта.

В настоящее время антиоксиданты пользуются повышенным вниманием со стороны учёных. Сами по себе антиоксиданты — вещества, имеющие природное или синтетическое происхождение, способные существенно затормозить течение окислительных реакций. С недавних пор создаются наноразмерные антиоксиданты, среди которых фигурируют сравнительно малоизученные соединения. Одно из таких — диоксид церия. Его широко используют в качестве абразивно-шлифовочного материала для стёкол. До последнего времени сведения о его биологической активности были крайне фрагментарны, так как этому соединению практически не уделяли внимания. Диоксид церия нерастворим в воде и биологических жидкостях. Вопрос о его биологическом действии актуален так как он широко используется в качестве абразива и может попадать в лёгкие людей, занятых на соответствующих производствах.

Владимир Константинович, в чём заключаются особенности диоксида церия как антиоксиданта?

— Особенности и перспективы биологического применения нанокристаллического диоксида церия определяются двумя основными факторами: присущей данному материалу высокой кислородной нестехиометрией (отклонение количественного соотношения между церием и кислородом) и его низкой токсичностью. Первый фактор обусловливает активность нанокристаллического диоксида церия в биохимических окислительно-восстановительных процессах, особенно при инактивировании активных форм кислорода (АФК), в том числе свободных радикалов в живой клетке. Второй обеспечивает сравнительную безопасность применения наночастиц диоксида церия in vivo. К специфическим свойствам диоксида церия следует отнести способность к регенерации. Она выражается в том, что наночастицы диоксида церия, принимавшие участие в окислительно-восстановительном процессе, за сравнительно небольшой промежуток времени способны возвращаться (в отношении кислородной нестехиометрии) к исходному состоянию.

А как зависит антиоксидантная активность диоксида церия от размеров?

— Тут следует сделать несколько уточнений, касающихся наиболее значимых свойств диоксида церия. Он является уникальным материалом, кислородная нестехиометрия которого резко возрастает при уменьшении размеров частиц. Данный эффект был открыт порядка 10 лет назад, однако достаточно точные зависимости были получены лишь в последние год-два (в том числе и нами). Именно с кислородной нестехиометрией связана способность диоксида церия связывать свободные радикалы и АФК. Чем меньше размер частиц — тем ярче эта способность выражена. Характерно, что с уменьшением размеров частиц возрастает и биоактивность диоксида церия. Нами этот эффект был впервые продемонстрирован на примере бактерий E.coli.

Какие клетки лучше всего «защищает» диоксид?

— Согласно имеющимся публикациям, диоксид церия способен защищать от окислительного стресса исключительно широкий спектр клеток. Установлено, что он может выступать в качестве радиопротекторного средства, при этом в силу зависимости его антиоксидантной активности от кислотности среды при радиотерапии злокачественных опухолей в присутствии диоксида церия здоровые клетки выживают, в то время как раковые клетки остаются незащищенными и погибают. Очевидно, что этот результат именно первостепенное значение.

В некоторых работах было показано, что диоксид церия заметно увеличивает продолжительность жизни клеток в культуре. Более того, аналогичные результаты были получены и при опытах на макроорганизмах, в том числе дрозофилах.


Что Вы, как эксперт, можете сказать о безопасности использования наноразмерного диоксида церия?

— Вопрос о токсичности диоксида церия продолжает исследоваться. В связи с планируемым массовым внедрением диоксида церия в качестве присадки в дизельные топлива (особенно в Великобритании) были проведены систематические исследования наночастиц диоксида церия размером 9 и 320 нм с использованием стандартных тестов in vitro на раздражение кожи, цитотоксичность, мутагенность и другими. Результаты свидетельствуют о том, что нанодисперсный диоксид церия не оказывает значимого отрицательного воздействия на живые системы. Тем не менее, этот вопрос подлежит дополнительному изучению.

Каковы перспективы использования диоксида церия?

— Резюмируя сказанное, хочу отметить, что существующие публикации свидетельствуют о крайне высокой перспективности исследований биологического действия нанокристаллического диоксида церия. Вместе с тем, накопленный экспериментальный опыт пока недостаточен для того, чтобы делать окончательные выводы о возможности применения этого вещества в лекарственных препаратах. Насколько мне известно, его клинические испытания пока не проводились. В России такие исследования ведутся только у нас.

Дополнительно см. также работы группы:




Комментарии
Настя, спасибо!
Володя, предупреждать надо! А Настя вообще попала под удар - я ее неделю ТЕБЯ уговаривал разместить, хотя и сам такое замечательное интервью мог бы поместить...
Владимир Константинович, дадите следующее интервью эксклюзивно для Нанометра?
На самом деле, из текста, который я готовил для biorf.ru, к моему огромному сожалению убрали упоминание об Александре Борисовиче Щербакове, с которым мы по этой теме вместе работаем. Мне кажется, беседа с ним могла бы быть очень интересной . И я бы подключился, в меру сил
петушка хвалит кукуха, за то что хвалит он петушку
А интерьвью неплохое

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Необычная пленка SiOx
Необычная пленка SiOx

Наносистемы: физика, химия, математика (2022, Т. 13, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume13/13-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Не только производные: как рассчитать кривизну пластины. Фуллерен и антибиотик. О непостоянстве ширины запрещенной зоны в ван-дерваальсовом магнитном топологическом изоляторе. Девятая Всероссийская конференция с международным участием “Топливные элементы и энергоустановки на их основе”

Поступай без экзаменов в совместную магистратуру "ИИ в биотех системах" ИТМО, Татнефть и АГНИ
Университет ИТМО, компания Татнефть и Альметьевский государственный нефтяной институт запускают совместную программу магистратуры "Искусственный интеллект в биотехнологических системах". Программа направлена на биологов, биотехнологов и химиков, готовых оттачивать навыки программирования и применять data-driven подход для решения фронтирных научных задач и создания реальных продуктов для вывода на рынок.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2022 году
коллектив авторов
24 - 27 мая пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Пятилетка Олимпиады "Нанотехнологии - прорыв в будущее!": что было и что может быть в будущем
Е.А.Гудилин , А.А.Семенова
Уже более 15 лет живет и развивается Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в будущее!". За всю историю Олимпиады было предложено много инновационных решений, охват олимпиадой составил более 50 000 участников по всей Российской Федерации и странам ближнего зарубежья. В статье приводятся статистические данные по Олимпиаде и возможные пути ее дальнейшего развития.

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.