Медицинская Техника / Медицинская техника №2, 2024 / с. 18-21

Исследования морфологии и цитотоксичности фотосенсибилизированных наночастиц халькогенидов металлов

У.Е. Курилова, А.С. Черников, Д.А. Кочуев, Л.С. Волкова, А.А. Вознесенская, Р.В. Чкалов, Д.В. Абрамов, А.В. Казак, И.А. Суетина, М.В. Мезенцева, Л.И. Руссу, А.Ю. Герасименко, К.С. Хорьков

Аннотация

Представлены исследования особенностей морфологии и влияния на клетки фибробласты человека фотосенсибилизированных наночастиц WS2, MoS2, ZnS, синтезированных методом лазерной абляции и фрагментации в жидкости. По данным микроскопии, все типы наночастиц имеют сферическую форму, кроме наночастиц WS2, имеющих форму листов. Размеры сферических наночастиц варьируются от 20 до 90 нм, что отвечает требованиям тераностики. Исследования цитотоксичности показали высокую биосовместимость наночастиц MoS2, остальные типы наночастиц замедляют рост клеток, что в перспективе может быть использовано при лечении различных заболеваний в условиях живого организма.

Вернуться к содержанию

Сведения об авторах

Ульяна Евгеньевна Курилова, мл. научный сотрудник, НЦМУ «Цифровой биодизайн и персонализированное здравоохранение», ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), г. Москва, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Зеленоград, г. Москва, Институт прикладной математики, физики и информатики, ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Владимир,

Антон Сергеевич Черников, мл. научный сотрудник,

Дмитрий Андреевич Кочуев, канд. физ.-мат. наук, ст. научный сотрудник, Институт прикладной математики, физики и информатики, ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Владимир,

Лидия Сергеевна Волкова, мл. научный сотрудник, отдел структурного анализа и метрологии, ФГБУН «Институт нанотехнологий микроэлектроники» РАН, г. Москва,

Анна Алексеевна Вознесенская, инженер-исследователь,

Руслан Владимирович Чкалов, мл. научный сотрудник,

Дмитрий Владимирович Абрамов, канд. физ.-мат. наук, доцент, ст. научный сотрудник, Институт прикладной математики, физики и информатики, ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Владимир,

Александр Васильевич Казак, канд. хим. наук, ст. научный сотрудник, Институт прикладной математики, физики и информатики, ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», физический факультет, ФГАОУ ВО «Московский политехнический университет» (Московский Политех),

Ирина Александровна Суетина, канд. биолог. наук, ведущий научный сотрудник,

Марина Владимировна Мезенцева, д-р биолог. наук, руководитель лаборатории,

Леонид Иванович Руссу, научный сотрудник, Институт вирусологии им. Д.И. Ивановского, ФГБУ «Национальный исследовательский центр эпидемиологии и микробиологии имени почетного академика Н.Ф. Гамалеи» Министерства здравоохранения Российской Федерации,

Александр Юрьевич Герасименко, канд. физ.-мат. наук, доцент, начальник лаборатории, Институт бионических технологий и инжиниринга, ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (Сеченовский Университет), г. Москва, Институт биомедицинских систем, ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский университет «Московский институт электронной техники», г. Зеленоград, г. Москва,

Кирилл Сергеевич Хорьков, канд. физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник, Институт прикладной математики, физики и информатики, ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», г. Владимир,

e-mail: kurilova_10@mail.ru

Список литературы

1. Cole J.T., Holland N.B. Multifunctional nanoparticles for use in theranostic applications // Drug Delivery and Translational Research. 2015. Vol. 5. PP. 295-309.

2. Burnstine-Townley A., Eshel Y., Amdursky N. Conductive scaffolds for cardiac and neuronal tissue engineering: Governing factors and mechanisms // Advanced Functional Materials. 2020. Vol. 30. № 18. Art. № 1901369.

3. Aghebati-Maleki A., Dolati S., Ahmadi M. et al. Nanoparticles and cancer therapy: Perspectives for application of nanoparticles in the treatment of cancers // Journal of Cellular Physiology. 2020. Vol. 235. № 3. PP. 1962-1972.

4. Pelaz B., del Pino P., Maffre P., Hartmann R. et al. Surface functionalization of nanoparticles with polyethylene glycol: Effects on protein adsorption and cellular uptake // ACS nano. 2015. Vol. 9. № 7. PP. 6996-7008.

5. Huang X., Zhang W., Guan G., Song G. et al. Design and functionalization of the NIR-responsive photothermal semiconductor nanomaterials for cancer theranostics // Accounts of Chemical Research. 2017. Vol. 50. № 10. PP. 2529-2538.

6. Agarwal V., Chatterjee K. Recent advances in the field of transition metal dichalcogenides for biomedical applications // Nanoscale. 2018. Vol. 10. № 35. PP. 16365-16397.

7. Fazio E., Gцkce B., De Giacomo A. et al. Nanoparticles engineering by pulsed laser ablation in liquids: Concepts and applications // Nanomaterials. 2020. Vol. 10. № 11. Art. № 2317.

8. Wang T., Song Y., Liu C. et al. Femtosecond laser ablation of metal targets: The physical origin of the power law size distribution of nanoparticles // Optics & Laser Technology. 2021. Vol. 134. Art. № 106651.

9. Zhang A., Meng K., Liu Y. et al. Absorption, distribution, metabolism, and excretion of nanocarriers in vivo and their influences // Advances in Colloid and Interface Science. 2020. Vol. 284. Art. № 102261.

10. Kurilova U.E., Chernikov A.S., Kochuev D.A. et al. Physical and Biological Properties of Layers with Nanoparticles Based on Metal Chalcogenides and Titanium Synthesized by Femtosecond Laser Ablation and Fragmentation in Liquid // Journal of Biomedical Photonics & Engineering. 2023. Art. № 020301.

11. Chernikov A.S., Tselikov G.I., Gubin M.Y., Shesterikov A.V. et al. Tunable optical properties of transition metal dichalcogenide nanoparticles synthesized by femtosecond laser ablation and fragmentation // Journal of Materials Chemistry C. 2023. Vol. 11. № 10. PP. 3493-3503.