Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин
The microviscosity of erythrocyte membranes is directly related to their integrity, the violation of which in the presence of foreign objects manifests itself in a sharp increase in the microviscosity index, which certainly indicates the degree of cytotoxic effect of objects in contact with cells of...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/517 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543912160657408 |
|---|---|
| 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 | 2022-06-29T10:03:19Z |
| description | The microviscosity of erythrocyte membranes is directly related to their integrity, the violation of which in the presence of foreign objects manifests itself in a sharp increase in the microviscosity index, which certainly indicates the degree of cytotoxic effect of objects in contact with cells of a living organism.Using the spin probe method, a comparative study was made of the effect of a number of carbon nanoparticles on the microviscosity of rat erythrocyte membranes. It has been found that the presence of oxidized graphene (OG) in suspension of red blood cells practically does not affect the microviscosity index of membranes. In the presence of carbon nanotubes (CNTs) of various structures during prolonged (24 h) incubation with erythrocytes, an increase in the microviscosity of erythrocyte membranes is 1.5–2 times. Oxidized multi-walled nanotubes exert the greatest effect. Hydrophobic multi-walled CNTs have a smaller effect, and single-walled nanotubes are characterized by a slight effect on the membranes. Incubation of erythrocytes with carbon nanochorns (CNCh) leads to a significant increase in the microviscosity of erythrocyte membranes by 60 % and higher; after 1 h of incubation, the polarity of the surface of the lipid layer of the membranes increases stepwise, apparently due to the destruction of the membrane and the ingress of water molecules there, as well as the disorder of phospholipids. The introduction of detonation nanodiamond (DND) nanoparticles into a suspension of erythrocytes at a concentration of 25 ?g/ml produced no noticeable change in the membrane microviscosity index. An increase in the concentration of DND in suspension of red blood cells to 50 and 75 ?g/ml led to a decrease in the microviscosity of erythrocyte membranes (increase in fluidity of the membranes) by 20 and 28 %, respectively. Thus, among carbon nanoparticles, nanotubes and nanochorns can exhibit cytotoxicity, which is mainly due to their structure, size, and shape. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:46Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-517 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:04Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5172022-06-29T10:03:19Z The effect of carbon nanoparticles of various nature on the microviscosity of erythrocyte membranes in experimental animals Влияние углеродных наночастиц различной природы на микровязкость мембран эритроцитов экспериментальных животных Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. nanoparticles spin probes microviscosity of membranes graphene nanotubes nanochorns nanodiamonds cytotoxicity наночастинки спінові зонди мікров'язкість мембран графен нанотрубки нанохорни наноалмази цитотоксичність наночастицы спиновые зонды микровязкость мембран графен нанотрубки нанохорны наноалмазы цитотоксичность The microviscosity of erythrocyte membranes is directly related to their integrity, the violation of which in the presence of foreign objects manifests itself in a sharp increase in the microviscosity index, which certainly indicates the degree of cytotoxic effect of objects in contact with cells of a living organism.Using the spin probe method, a comparative study was made of the effect of a number of carbon nanoparticles on the microviscosity of rat erythrocyte membranes. It has been found that the presence of oxidized graphene (OG) in suspension of red blood cells practically does not affect the microviscosity index of membranes. In the presence of carbon nanotubes (CNTs) of various structures during prolonged (24 h) incubation with erythrocytes, an increase in the microviscosity of erythrocyte membranes is 1.5–2 times. Oxidized multi-walled nanotubes exert the greatest effect. Hydrophobic multi-walled CNTs have a smaller effect, and single-walled nanotubes are characterized by a slight effect on the membranes. Incubation of erythrocytes with carbon nanochorns (CNCh) leads to a significant increase in the microviscosity of erythrocyte membranes by 60 % and higher; after 1 h of incubation, the polarity of the surface of the lipid layer of the membranes increases stepwise, apparently due to the destruction of the membrane and the ingress of water molecules there, as well as the disorder of phospholipids. The introduction of detonation nanodiamond (DND) nanoparticles into a suspension of erythrocytes at a concentration of 25 ?g/ml produced no noticeable change in the membrane microviscosity index. An increase in the concentration of DND in suspension of red blood cells to 50 and 75 ?g/ml led to a decrease in the microviscosity of erythrocyte membranes (increase in fluidity of the membranes) by 20 and 28 %, respectively. Thus, among carbon nanoparticles, nanotubes and nanochorns can exhibit cytotoxicity, which is mainly due to their structure, size, and shape. Микровязкость мембран эритроцитов напрямую связана с их целостностью, нарушение которой в присутствии инородных объектов проявляется в резком повышении показателя микровязкости, что безусловно свидетельствует о степени цитотоксического воздействия объектов, контактирующих с клетками живого организма.Методом спиновых зондов проведено сравнительное изучение влияния ряда углеродных наночастиц на микровязкость мембран эритроцитов крыс. Установлено, что присутствие окисленного графена (ОГ) во взвеси эритроцитов практически не влияет на показатель микровязкости мембран. В присутствии углеродных нанотрубок (УНТ) различной структуры при длительной (24 ч) их инкубации с эритроцитами отмечается увеличение показателя микровязкости мембран эритроцитов в 1.5–2 раза. Наибольший эффект оказывают окисленные многостенные нанотрубки. Меньшее воздействие оказывают гидрофобные многостенные УНТ, а одностенные нанотрубки характеризуются незначительным воздействием на мембраны. Инкубация эритроцитов с углеродными нанохорнами (УНХ) приводит к существенному увеличению микровязкости мембран эритроцитов на 60 % и выше; через 1 ч инкубации полярность поверхности липидного слоя мембран скачкообразно возрастает, по-видимому, вследствие деструкции мембраны и попадания туда молекул воды, а также разупорядоченности фосфолипидов. Введение наночастиц детонационного наноалмаза (ДНА) во взвесь эритроцитов в концентрации 25 мкг/мл не оказывало заметного изменения показателя микровязкости мембран. Повышение концентрации ДНА во взвеси эритроцитов до 50 и 75 мкг/мл приводило к снижению показателя микровязкости мембран эритроцитов (повышению текучести мембран) соответственно на 20 и 28 %. Таким образом, среди углеродных наночастиц цитотоксичность могут проявлять нанотрубки и нанохорны, что обусловлено, главным образом, их структурой, размерами и формой. Мікров’язкість мембран еритроцитів безпосередньо пов’язана з їхньою цілісністю, порушення якої в присутності сторонніх об’єктів проявляється в різкому підвищенні показника мікров’язкості, що безумовно свідчить про ступінь цитотоксичного впливу об’єктів, що контактують з клітинами живого організму.Методом спінових зондів проведено порівняльне вивчення впливу ряду вуглецевих наночастинок на мікров’язкість мембран еритроцитів щурів. Встановлено, що присутність окисненого графену (ОГ) у суспензії еритроцитів практично не впливає на показник мікров’язкості мембран. У присутності вуглецевих нанотрубок (УНТ) різної структури при тривалій (24 год) їх інкубації з еритроцитами відзначається збільшення показника мікров’язкості мембран еритроцитів у 1.5–2 рази. Найбільший вплив мають окиснені багатостінні нанотрубки. Менший вплив чинять гідрофобні багатостінні УНТ, а одностінні нанотрубки характеризуються незначним впливом на мембрани. Інкубація еритроцитів з вуглецевими нанохорнами (УНХ) призводить до істотного збільшення мікров’язкості мембран еритроцитів на 60 % і вище; через 1 год інкубації полярність поверхні ліпідного шару мембран стрибкоподібно зростає, мабуть, внаслідок деструкції мембрани і потрапляння туди молекул води, а також разупорядкування фосфоліпідів. Введення наночастинок детонаційного наноалмазу (ДНА) у суспензію еритроцитів в концентрації 25 мкг/мл не робило помітної зміни показника мікров’язкості мембран. Підвищення концентрації ДНА в суспензії еритроцитів до 50 і 75 мкг/мл призводило до зниження показника мікров’язкості мембран еритроцитів (підвищення плинності мембран) відповідно на 20 і 28 %. Таким чином, серед вуглецевих наночастинок цитотоксичність можуть проявляти нанотрубки і нанохорни, що обумовлено, головним чином, їхньою структурою, розмірами і формою. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2019-09-02 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/517 10.15407/hftp10.03.312 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 10 No. 3 (2019): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 312-323 Химия, физика и технология поверхности; Том 10 № 3 (2019): Химия, физика и технология поверхности; 312-323 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 10 № 3 (2019): Хімія, фізика та технологія поверхні; 312-323 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp10.03 ru https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/517/520 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 | наночастинки спінові зонди мікров'язкість мембран графен нанотрубки нанохорни наноалмази цитотоксичність Kartel, N. T. Ivanov, L. V. Lyapunov, A. N. Nardid, O. A. Cherkashina, Ya. O. Shcherbak, E. V. Gurova, O. A. Okotrub, A. V. Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title | Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title_alt | The effect of carbon nanoparticles of various nature on the microviscosity of erythrocyte membranes in experimental animals Влияние углеродных наночастиц различной природы на микровязкость мембран эритроцитов экспериментальных животных |
| title_full | Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title_fullStr | Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title_full_unstemmed | Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title_short | Вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| title_sort | вплив вуглецевих наночастинок різної природи на мікров’язкість мембран еритроцитів експериментальних тварин |
| topic | наночастинки спінові зонди мікров'язкість мембран графен нанотрубки нанохорни наноалмази цитотоксичність |
| topic_facet | nanoparticles spin probes microviscosity of membranes graphene nanotubes nanochorns nanodiamonds cytotoxicity наночастинки спінові зонди мікров'язкість мембран графен нанотрубки нанохорни наноалмази цитотоксичність наночастицы спиновые зонды микровязкость мембран графен нанотрубки нанохорны наноалмазы цитотоксичность |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/517 |
| work_keys_str_mv | AT kartelnt theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT ivanovlv theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT lyapunovan theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT nardidoa theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT cherkashinayao theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT shcherbakev theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT gurovaoa theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT okotrubav theeffectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT kartelnt vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT ivanovlv vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT lyapunovan vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT nardidoa vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT cherkashinayao vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT shcherbakev vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT gurovaoa vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT okotrubav vliânieuglerodnyhnanočasticrazličnojprirodynamikrovâzkostʹmembranéritrocitovéksperimentalʹnyhživotnyh AT kartelnt vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT ivanovlv vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT lyapunovan vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT nardidoa vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT cherkashinayao vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT shcherbakev vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT gurovaoa vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT okotrubav vplivvuglecevihnanočastinokríznoíprirodinamíkrovâzkístʹmembraneritrocitíveksperimentalʹnihtvarin AT kartelnt effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT ivanovlv effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT lyapunovan effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT nardidoa effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT cherkashinayao effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT shcherbakev effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT gurovaoa effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals AT okotrubav effectofcarbonnanoparticlesofvariousnatureonthemicroviscosityoferythrocytemembranesinexperimentalanimals |