Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів
The method of spin probes investigated the effect of various concentrations of detonation nanodiamonds (DND) 25, 50 and 75 µg/ml on the microviscosity of rat erythrocyte membranes. For this, a lipophilic spin probe based on palmetic acid was introduced into the erythrocyte membrane. The introduction...
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/505 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543908924751872 |
|---|---|
| author | Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. |
| author_facet | Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. |
| author_sort | Kartel, N. T. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:03:29Z |
| description | The method of spin probes investigated the effect of various concentrations of detonation nanodiamonds (DND) 25, 50 and 75 µg/ml on the microviscosity of rat erythrocyte membranes. For this, a lipophilic spin probe based on palmetic acid was introduced into the erythrocyte membrane. The introduction of DND into a suspension of erythrocytes at a concentration of 25 ?g/ml did not lead to any changes in the microviscosity of erythrocyte membranes within the experimental error. At the same time, an increase in the concentration of DND in suspension of erythrocytes to 50 and 75 µg/ml resulted in to a marked decrease in the microviscosity of erythrocyte membranes (increase in membrane fluidity) by 20 and 28 %, respectively. A noticeable decrease in the intensity of the EPR spectrum after 4 h of incubation of erythrocytes with DNA (50 µg/ml) indicates the antioxidant activity of nanodiamond — the ability to be an electron donor and restore the nitroxyl stable radical (spin probe) to hydroxylamine. Physiologically, an increase in erythrocyte membrane turnover is of great importance for the organism, since allows red blood cells to better penetrate thin or narrowed capillaries and more efficiently nourish the tissues and organs of the body with oxygen. In addition, an increase in cell membrane fluidity increases the activity of membrane enzymes, which should lead to activation of metabolic and regulatory processes in cells and in the body as a whole. Perhaps this may explain the successful use of DND in oncology, treatment of the gastrointestinal tract, etc. At the same time, an excessive increase in the fluidity of cell membranes at high concentrations of DND can lead to irreversible changes in the native structure of cell membranes. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:40Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-505 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:01Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5052022-06-29T10:03:29Z Study of the effect of detonation nanodiamonds on the microviscosity of rat erythrocyte membranes by the spin probe method Изучение влияния детонационных наноалмазов на микровязкость мембран эритроцитов крыс методом спиновых зондов Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. spin probe method erythrocyte membranes detonation nanodiamonds membrane microviscosity singlet antioxidant activity метод спінових зондів мембрани еритроцитів детонаційні наноалмази мікров'язкість мембран синглет антиоксидантна активність метод спиновых зондов мембраны эритроцитов детонационные наноалмазы микровязкость мембран синглет антиоксидантная активность The method of spin probes investigated the effect of various concentrations of detonation nanodiamonds (DND) 25, 50 and 75 µg/ml on the microviscosity of rat erythrocyte membranes. For this, a lipophilic spin probe based on palmetic acid was introduced into the erythrocyte membrane. The introduction of DND into a suspension of erythrocytes at a concentration of 25 ?g/ml did not lead to any changes in the microviscosity of erythrocyte membranes within the experimental error. At the same time, an increase in the concentration of DND in suspension of erythrocytes to 50 and 75 µg/ml resulted in to a marked decrease in the microviscosity of erythrocyte membranes (increase in membrane fluidity) by 20 and 28 %, respectively. A noticeable decrease in the intensity of the EPR spectrum after 4 h of incubation of erythrocytes with DNA (50 µg/ml) indicates the antioxidant activity of nanodiamond — the ability to be an electron donor and restore the nitroxyl stable radical (spin probe) to hydroxylamine. Physiologically, an increase in erythrocyte membrane turnover is of great importance for the organism, since allows red blood cells to better penetrate thin or narrowed capillaries and more efficiently nourish the tissues and organs of the body with oxygen. In addition, an increase in cell membrane fluidity increases the activity of membrane enzymes, which should lead to activation of metabolic and regulatory processes in cells and in the body as a whole. Perhaps this may explain the successful use of DND in oncology, treatment of the gastrointestinal tract, etc. At the same time, an excessive increase in the fluidity of cell membranes at high concentrations of DND can lead to irreversible changes in the native structure of cell membranes. Методом спиновых зондов исследовали влияние различных концентраций детонационных наноалмазов (ДНА): 25, 50 и 75 мкг/мл на микровязкость мембран эритроцитов крысы. Для этого в мембрану эритроцитов вводили липофильный спиновый зонд на основе пальмитиновой кислоты. Введение ДНА во взвесь эритроцитов в концентрации 25 мкг/мл не приводило к существенным изменениям микровязкости мембран эритроцитов в пределах ошибки эксперимента. В то же время повышение концентрации ДНА во взвеси эритроцитов до 50 и 75 мкг/мл приводило к заметному уменьшению микровязкости мембран эритроцитов (повышению текучести мембран) на 20 и 28 % соответственно. Заметное снижение интенсивности спектра ЭПР через 4 ч инкубации эритроцитов с ДНА (50 мкг/мл) указывает на антиоксидантную активность наноалмаза – способность быть донором электронов и восстанавливать нитроксильный стабильный радикал (спиновый зонд) до непарамагнитного гидроксиламина. Физиологически увеличение текучести мембран эритроцитов имеет большое значение для организма, т.к. позволяет эритроцитам лучше проникать через тонкие или суженные капилляры и более эффективно питать кислородом ткани и органы организма. Кроме этого, увеличение текучести мембран клеток повышает активность мембранных ферментов, что должно приводить к активизации обменных и регуляторных процессов в клетках и в организме в целом. Возможно, этим можно объяснить успешное применение ДНА в онкологии, лечении желудочно-кишечного тракта и т.д. В то же время, чрезмерное увеличение текучести мембран клеток при больших концентрациях ДНА может приводить к необратимым изменениям в нативной структуре мембран клеток. Методом спінових зондів досліджували вплив різних концентрацій детонаційних наноалмазів (ДНА) 25, 50 і 75 мкг/мл на мікров’язкість мембран еритроцитів щура. Для цього у мембрану еритроцитів був введений спіновий зонд на основі пальмітинової кислоти. Введення ДНА в суспензію еритроцитів в концентрації 25 мкг/мл не приводило до будь-яких змін мікров'язкості мембран еритроцитів в межах помилки експерименту. У той же час підвищення концентрації ДНА в суспензії еритроцитів до 50 і 75 мкг/мл призводило до помітного зменшення мікров’язкості мембран еритроцитів (підвищення плинності мембран) на 20 і 28 % відповідно. Помітне зниження інтенсивності спектру ЕПР зонду в еритроцитах через 4 год інкубації еритроцитів з ДНА (50 мкг/мл) вказує на антиоксидантну активність наноалмазу - здатність бути донором електронів і відновлювати нітроксильний стабільний радикал (спіновий зонд) до гідроксиламіну. Фізіологічно збільшення плинності мембран еритроцитів має велике значення для організму, тому що дозволяє еритроцитам краще проникати через тонкі або звужені капіляри і більш ефективно живити киснем тканини і органи організму. Крім цього, збільшення плинності мембран клітин підвищує активність мембранних ферментів, що повинно призводити до активізації обмінних та регуляторних процесів в клітинах і в організмі в цілому. Можливо, цим можна пояснити успішне застосування ДНА в онкології, лікуванні шлунково-кишкового тракту і т.д. У той же час, надмірне збільшення плинності мембран клітин при великих концентраціях ДНА може призводити до незворотних змін в нативній структурі мембран клітин. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2019-05-21 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/505 10.15407/hftp10.02.166 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 10 No. 2 (2019): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 166-173 Химия, физика и технология поверхности; Том 10 № 2 (2019): Химия, физика и технология поверхности; 166-173 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 10 № 2 (2019): Хімія, фізика та технологія поверхні; 166-173 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp10.02 ru https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/505/508 Copyright (c) 2019 N. T. Kartel, L. V. Ivanov, A. N. Lyapunov, O. A. Nardid, Ya. O. Cherkashina, E. V. Shcherbak, O. A. Gurova, A. V. Okotrub |
| spellingShingle | метод спінових зондів мембрани еритроцитів детонаційні наноалмази мікров'язкість мембран синглет антиоксидантна активність Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title | Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title_alt | Study of the effect of detonation nanodiamonds on the microviscosity of rat erythrocyte membranes by the spin probe method Изучение влияния детонационных наноалмазов на микровязкость мембран эритроцитов крыс методом спиновых зондов |
| title_full | Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title_fullStr | Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title_full_unstemmed | Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title_short | Вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| title_sort | вивчення впливу детонаційних наноалмазів на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів методом спінових зондів |
| topic | метод спінових зондів мембрани еритроцитів детонаційні наноалмази мікров'язкість мембран синглет антиоксидантна активність |
| topic_facet | spin probe method erythrocyte membranes detonation nanodiamonds membrane microviscosity singlet antioxidant activity метод спінових зондів мембрани еритроцитів детонаційні наноалмази мікров'язкість мембран синглет антиоксидантна активність метод спиновых зондов мембраны эритроцитов детонационные наноалмазы микровязкость мембран синглет антиоксидантная активность |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/505 |
| work_keys_str_mv | AT kartelnt studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT ivanovlv studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT lyapunovan studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT nardidoa studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT cherkashinayao studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT shcherbakev studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT gurovaoa studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT okotrubav studyoftheeffectofdetonationnanodiamondsonthemicroviscosityofraterythrocytemembranesbythespinprobemethod AT kartelnt izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT ivanovlv izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT lyapunovan izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT nardidoa izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT cherkashinayao izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT shcherbakev izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT gurovaoa izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT okotrubav izučenievliâniâdetonacionnyhnanoalmazovnamikrovâzkostʹmembranéritrocitovkrysmetodomspinovyhzondov AT kartelnt vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT ivanovlv vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT lyapunovan vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT nardidoa vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT cherkashinayao vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT shcherbakev vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT gurovaoa vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív AT okotrubav vivčennâvplivudetonacíjnihnanoalmazívnamíkrovâzkístʹmembraneritrocitívŝurívmetodomspínovihzondív |