Рисунок 1. TEM-изображения агрегатов и их распределение по размерам: ((a)–(c)) SO SMNC, ((d)–(f)) CA SMNC, ((g)–(i)) PEI SMNC (пояснения см. в тексте).
Рисунок 2. Контрастирование берлинской лазурью клеток, поглотивших наночастицы CA SMNC (a)–(c), PEI SMNC (d)–(f) и SO SMNC (g)–(h) срез по концентрациям при постоянном времени (1 час). (j) контрольный эксперимент. Размерная шкала: 10 мкм.
Рисунок 3. Контрастирование берлинской лазурью клеток, поглотивших наночастицы CA SMNC (a)–(c), PEI SMNC (d)–(f) и SO SMNC (g)–(h) срез по времени при постоянной концентрации (0,3 мМ). (j) контрольный эксперимент. Размерная шкала: 10 мкм.
Рисунок 4. Количественное определение железа, поглощённого клетками в виде наночастиц: (a) срез по времени (см. Рисунок 3) и (b) срез по концентрациям (см. Рисунок 2). Соответствующие скорости релаксации представлены на рисунках (c) и (d).
Рисунок 5. МР-изображения клеток с введёнными магнитными агрегатами при различных концентрациях клеток: (a) контрольный эксперимент (1*106 клеток/мл), (b) 10*103 клеток/мл, (c) 100*103 клеток/мл, (d) 200*103 клеток/мл, (e) 400*103 клеток/мл и (f) 1*106 клеток/мл.
Суперпарамагнитные агрегаты для магнитного резонанса
На сегодняшний день благодаря высокому пространственному разрешению и неплохому контрасту в случае мягких тканей метод ядерного магнитного резонанса (МР) является наиболее распространённым и востребованным для изучения поведения клеток по сравнению с другими бесконтактными методами: позитрон-эмиссионной томографией, оптической визуализацией клеток, визуализацией с помощью ультразвука (сонографией) и т.д. Обычно для контрастирования объектов на изображениях, полученных методом МР, используют суперпарамагнитные частицы на основе оксидов железа (например, магнетите – Fe3O4), покрытых полимерными оболочками (например, декстраном). Однако зачастую скорость релаксации в данных частицах оказывается слишком мала, что снижает эффективность МР.
Авторы работы, опубликованной в журнале Nanotechnology, предложили методику синтеза агрегатов (SMNC) наночастиц размером около 200 нм, покрытых различными оболочками: диоксидом кремния (SO), полиэтиленимином (PEI) и лимонной кислотой (CA). На первом этапе синтеза гидротермальной обработкой получали наночастицы магнетита, стабилизированные олеиновой кислотой, затем их управляемо агрегировали и «сшивали» между собой с помощью полистирола в микроэмульсии, после чего покрывали агрегаты соответствующей оболочкой. На рисунке 1 представлены TEM-микрофотографии и распределения частиц по размерам синтезированных частиц. В ходе работы было исследовано влияние концентрации и времени на процесс поглощения клетками синтезированных агрегатов суперпарамагнитных наночастиц за счёт контрастирования берлинской лазурью (Рисунок 2-4). Оказалось, что использование агрегатов, покрытых диоксидом кремния, позволяет детектировать столь малые «концентрации» клеток, как ~10*103клеток на мл (Рисунок 5), а наибольшей чувствительностью обладают агрегаты, покрытые лимонной кислотой (~360 c-1мМ-1) и оксидом кремния (~299 c-1мМ-1).
Учёные надеются, разработанная ими методика синтеза и полученные высокочувствительные контрастирующие агенты найдут широкое применение при использовании метода магнитного резонанса в самых разных областях медицины, биологии, биоинженерии и т.д.
Но они не написали, что такие частицы влёт выносятся из кровотока. Ибо слишком крупные. Не обратили внимание на агрегацию клеток (чётко видно на фотографиях) Ну и прочая и прочая.
Пришлите статью пожалуйста. Тогда смогу сказать точнее, что они хотели получить и что вышло...
Там немало странного.
Первое.
Синтез самих наночастиц. Если с олеиновой кислотой - это в общем классика, то с ПЭИ и лимонкой есть вопросы.
Ощущение такое, что авторы не совсем понимают, что делают.
При нагревании лимонной кислоты с этиленгликолем, да в присутствии кислотного катализатора идёт банальная поликонденсация. Про это нет ни звука. Правда это объясняет, почему стабилизированные "цитратом" наночастицы всё-таки агрегируют в кластеры. В синтез магнетита с ПЭИ и цитратом закладывают только трёхвалентное железо. Но в принципе это возможно, так как оно вполне может восстановиться.
Клеточные исследования.
Это шик модерн
Кусочек из статьи:
Cell labeling. RAW 264.7 cells (mouse leukemic monocyte macrophage cell line)
Использовать макрофаги, основная задача которых поглощать всё подряд - это лихо. Было бы очень странно, если бы эти частицы вдруг не оказались бы в таких клетках. Собственно, только макрофаговая природа клеток и спасает их от гибели.
На фотографиях клетки слиплись. Это вполне естественно, если наночастицы имеют заряд, особенно положительный.
Только вот такое слипание клеток в организме - это каюк. Странно, что авторы этого не понимают, ХОТЯ они совершенно чётко подметили возрастание гидродинамического радиуса частиц при контакте со средой инкубации. И истолковали его.
Кстати, авторы написали, что ПЭИ здорово токсичен.
Итог. Добротно сделаны измерения всех возможных характеристик этих кластеров. Синтез - куцый, с лёгким самоцитированием. С клетками - слегка сжульничали. В результате клеточные данные ничего, в общем-то, не доказывают.
Про применение - практически полная лажа. Притянуто за уши для красного словца. В реале для медицины это - яд, для биологии... ну разве что новый извращённый способ подсчёта клеток, для биоинженерии... макрофагов что ли..
В общем, делали кластеры - сделали хорошие кластеры. Остальное - от лукавого.
у какая из лимонной кислоты оболочка
Кислая, желтая
А если серьезно - в литературе подобное употребление часто описывается, с точки зрения стабилизации поверхности оксидов железа - очень разумно, да и реально работает, ага
Владимир Владимирович, есть разница между сорбционным слоем (ионов) и собственно оболочкой (например, декстрана или кремнезёма) И принципы их стабилизации тоже разные.
При неумелом использовании полиакрилат - это вообще коагулянт.
Я думаю, что градацию слой/оболочка надо проводить по устойчивости к воздействиям. Сорбционный слой может десорбироваться (температурой или реагентами), оболочка - нет.
Александр Борисович сказал практически все то, что я думал
Добавлю только, что в упрощенной картине мире можно выделить два основных вида стабилизации: ионный (например ситраты) и стерический (ПВП и ПЭГ) и каждый вариант может хорошо работать сам по себе в конкретных ситуациях, а их комбинация наиболее универсальна, как для комбинации лигандов, так и лигандов, сочетающих в себе оба типа стабилизации
Владимир Владимирович, Вы правы.
Есть теория ДЛФО и составляющие расклинивающего давления (корректировать не стОит:). Обычно на практике (в агрегативной устойчивости золей) для каждой системы что-то преобладает.
А вообще, мы с микробами очень любим ситрат (желтый и кислый) в качестве стабилизатора - он ещё и биологически толерантный.
А совершенно безопасных веществ не бывает
("Все есть лекарство и все есть яд. И тем и другим его делает доза" (С) Парацельс).
Вон, у поваренной соли LD50(oral rat)= 3 г/кг - у лимонки, кстати, ~12 г/кг ... Впрочем, был ещё Villejuif leaflet
(Очень интересно было прочитать про слухи и страхи!)
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
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
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.
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.
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.
