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

 

Ягоды
Ягоды

Светодиодные технологии и оптоэлектроника: магистратура на стыке образования и индустрии
Открыт набор на первую в России индустриальную программу «Светодиодные технологии и оптоэлектроника» Университета ИТМО

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

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.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
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.