Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом
Today, the antiviral activity of oxide nanomaterials can be used in the fight against the viral disease COVID-19. It is thought that Ag nanoparticles may bind to the surface glycoprotein of the virus and interfere with the virus’s interaction with epithelial cells, and inhibit virus reproduction by...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/679 |
| 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_ | 1856543947636080640 |
|---|---|
| author | Zahornyi, M. M. Lavrynenko, O. M. Pavlenko, O. Yu Povnitsa, O. Yu Artiukh, L. O. Naumenko, K. S. Zahorodnia, S. D. Ievtushenko, A. I. |
| author_facet | Zahornyi, M. M. Lavrynenko, O. M. Pavlenko, O. Yu Povnitsa, O. Yu Artiukh, L. O. Naumenko, K. S. Zahorodnia, S. D. Ievtushenko, A. I. |
| author_sort | Zahornyi, M. M. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-19T08:07:13Z |
| description | Today, the antiviral activity of oxide nanomaterials can be used in the fight against the viral disease COVID-19. It is thought that Ag nanoparticles may bind to the surface glycoprotein of the virus and interfere with the virus’s interaction with epithelial cells, and inhibit virus reproduction by releasing silver ions in the cell. The viruses’ inhibition with RNA (ribonucleic acid) and DNA (deoxyribonucleic acid) genomes by oxide nanocomposites action was presented.In this research, the surface structure of doped CeO2 (La2O3) was studied by nitrogen adsorption-desorption based on BET method. The silver atom’s existence in CeO2 - Ag0 can facilitate the transport of more holes to the surface and can enhance the optical, antivirus activity. The primary particle size of pure cerium dioxide is 7 nm, for CeO2 - Ag composite at 2 and 4 wt. % of silver is 6.5 and 6.9 nm; for La2O3 - Ag 27 and 35 nm, respectively.Cell viability was assessed using an MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol 2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay after NPs (nanoparticles) exposure, since only viable cells have functional mitochondrial dehydrogenase enzymes that can reduce MTT to formazan. Nanoparticles were non-toxic for BHK-21(Syrian hamster kidney), Hep-2 (Human larynx carcinoma), and MDCK (Canine kidney) cells in concentrations of 10 and 100 ?g/ml, while cell viability was within 76?100 %. La2O3 and CeO2, which contained 4 wt. % of Ag at a concentration of 1000 ?g/ml had a lower toxic effect: for BHK-21 cells 68 and 76 % of viable cells, respectively; for Hep-2 - 40 and 36 %, for MDCK - 42 and 48 %; La2O3 and CeO2 with 2 and 5 wt. % of Ag at a concentration of 1000 µg/ml were highly toxic. The level of ВНК-21, Нер-2, and MDCK cells viability was in a range of 7 to 37 %.It has been stated that oxides of cerium and lanthanum have a pronounced virucidal action against the Herpes simplex virus and Influenza A virus by completely inhibiting the development of its cytopathic action. The lanthanum and cerium oxides with 2 and 5 wt. % of silver inhibited the development of the virus’s CPE by more than 5.0 log10 compared to the virus control. The results show that lanthanum and cerium oxides with 2 and 5 wt. % silver have a high virucidal effect against herpes simplex virus type 1. A 1.0?4.0 log10 reduction in the infectious titer of the Herpes virus synthesized “de novo” in the presence of lanthanum and cerium oxide nanocomposites has been shown. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:58Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-679 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:33Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6792023-06-19T08:07:13Z The antiviral activity of cerium and lanthanum nanooxides modified with silver Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом Zahornyi, M. M. Lavrynenko, O. M. Pavlenko, O. Yu Povnitsa, O. Yu Artiukh, L. O. Naumenko, K. S. Zahorodnia, S. D. Ievtushenko, A. I. cytotoxicity adenovirus Herpes simplex virus Influenza A virus antiviral activity virucidal action CeO2-Ag La2O3-Ag цитотоксичність аденовірус герпес вірус вірус грипу А антивірусна активність віруліцидна дія CeO2-Ag La2O3-Ag Today, the antiviral activity of oxide nanomaterials can be used in the fight against the viral disease COVID-19. It is thought that Ag nanoparticles may bind to the surface glycoprotein of the virus and interfere with the virus’s interaction with epithelial cells, and inhibit virus reproduction by releasing silver ions in the cell. The viruses’ inhibition with RNA (ribonucleic acid) and DNA (deoxyribonucleic acid) genomes by oxide nanocomposites action was presented.In this research, the surface structure of doped CeO2 (La2O3) was studied by nitrogen adsorption-desorption based on BET method. The silver atom’s existence in CeO2 - Ag0 can facilitate the transport of more holes to the surface and can enhance the optical, antivirus activity. The primary particle size of pure cerium dioxide is 7 nm, for CeO2 - Ag composite at 2 and 4 wt. % of silver is 6.5 and 6.9 nm; for La2O3 - Ag 27 and 35 nm, respectively.Cell viability was assessed using an MTT (3-(4,5-Dimethylthiazol 2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay after NPs (nanoparticles) exposure, since only viable cells have functional mitochondrial dehydrogenase enzymes that can reduce MTT to formazan. Nanoparticles were non-toxic for BHK-21(Syrian hamster kidney), Hep-2 (Human larynx carcinoma), and MDCK (Canine kidney) cells in concentrations of 10 and 100 ?g/ml, while cell viability was within 76?100 %. La2O3 and CeO2, which contained 4 wt. % of Ag at a concentration of 1000 ?g/ml had a lower toxic effect: for BHK-21 cells 68 and 76 % of viable cells, respectively; for Hep-2 - 40 and 36 %, for MDCK - 42 and 48 %; La2O3 and CeO2 with 2 and 5 wt. % of Ag at a concentration of 1000 µg/ml were highly toxic. The level of ВНК-21, Нер-2, and MDCK cells viability was in a range of 7 to 37 %.It has been stated that oxides of cerium and lanthanum have a pronounced virucidal action against the Herpes simplex virus and Influenza A virus by completely inhibiting the development of its cytopathic action. The lanthanum and cerium oxides with 2 and 5 wt. % of silver inhibited the development of the virus’s CPE by more than 5.0 log10 compared to the virus control. The results show that lanthanum and cerium oxides with 2 and 5 wt. % silver have a high virucidal effect against herpes simplex virus type 1. A 1.0?4.0 log10 reduction in the infectious titer of the Herpes virus synthesized “de novo” in the presence of lanthanum and cerium oxide nanocomposites has been shown. Сьогодні противірусну активність оксидних наноматеріалів можна використовувати в боротьбі з вірусним захворюванням COVID-19. Вважається, що наночастинки Ag можуть зв’язуватися з поверхневим глікопротеїном вірусу та перешкоджати взаємодії вірусу з епітеліальними клітинами, а також пригнічувати репродукцію вірусу шляхом вивільнення іонів срібла в клітині. Показано інгібування вірусів геномами РНК (рибонуклеїнова кислота) і ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) дією оксидних нанокомпозитів. У цьому дослідженні структуру поверхні легованого CeO2 (La2O3) вивчали методом адсорбції-десорбції азоту на основі методу БЕТ. Наявність атомів срібла в CeO2-Ag0 може сприяти транспортуванню більшої кількості дірок на поверхню та посилювати оптичну й антивірусну активність. Первинний розмір частинок чистого діоксиду церію становить 7 нм, для композиту CeO2-Ag при 2 і 4 мас. % срібла 6.5 і 6.9 нм; для La2O3-Ag 27 і 35 нм відповідно. Життєздатність клітин оцінювали за допомогою аналізу МТТ (3-(4,5-диметилтіазол-2-іл)-2,5-дифенілтетразолію бромід) після експозиції НЧ (наночастинок), оскільки лише життєздатні клітини мають функціональні ферменти мітохондріальної дегідрогенази, які можуть відновлювати МТТ до формазану. Наночастинки були нетоксичними для клітин BHK-21 (нирка сирійського хом’яка), Hep-2 (карцинома гортані людини) та MDCK (нирка собаки) у концентраціях 10 та 100 мкг/мл, а життєздатність клітин була в межах 76?100 %. Меншу токсичну дію мають La2O3 та CeO2, які містять 4 мас. % Ag у концентрації 1000 мкг/мл: для клітин BHK-21 68 та 76 % життєздатних клітин відповідно; для Hep-2 - 40 і 36 %, для MDCK - 42 і 48 %; La2O3 та CeO2 з 2 та 5 мас. % Ag у концентрації 1000 мкг/мл були високотоксичними. Рівень життєздатності клітин ВНК-21, Нер-2 та MDCK знаходився в діапазоні від 7 до 37 %.Встановлено, що оксиди церію та лантану мають виражену віруліцидну дію щодо вірусу простого герпесу та вірусу грипу А шляхом повного пригнічення розвитку його цитопатичної дії. Оксиди лантану та церію з 2 та 5 мас. % срібла пригнічували розвиток CPE (цитопатичний ефект) вірусу більш ніж на 5.0 log10 у порівнянні з контролем вірусу. Результати показують, що оксиди лантану та церію з 2 та 5 мас. % срібла мають високу віруліцидну дію проти вірусу простого герпесу типу 1. Зменшення інфекційного титру вірусу герпесу, синтезованого “de novo” на 1.0?4.0 log10, відбувається у присутності нанокомпозитів лантану та церію. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-05-25 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/679 10.15407/hftp14.02.262 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 262-272 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 2 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 262-272 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 2 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 262-272 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/679/695 Copyright (c) 2023 M. M. Zahornyi, O. M. Lavrynenko, O. Yu Pavlenko, O. Yu Povnitsa, L. O. Artiukh, K. S. Naumenko, S. D. Zahorodnia, A. I. Ievtushenko |
| spellingShingle | цитотоксичність аденовірус герпес вірус вірус грипу А антивірусна активність віруліцидна дія CeO2-Ag La2O3-Ag Zahornyi, M. M. Lavrynenko, O. M. Pavlenko, O. Yu Povnitsa, O. Yu Artiukh, L. O. Naumenko, K. S. Zahorodnia, S. D. Ievtushenko, A. I. Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title | Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title_alt | The antiviral activity of cerium and lanthanum nanooxides modified with silver |
| title_full | Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title_fullStr | Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title_full_unstemmed | Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title_short | Противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| title_sort | противірусна активність нанооксидів церію та лантану, модифікованих сріблом |
| topic | цитотоксичність аденовірус герпес вірус вірус грипу А антивірусна активність віруліцидна дія CeO2-Ag La2O3-Ag |
| topic_facet | cytotoxicity adenovirus Herpes simplex virus Influenza A virus antiviral activity virucidal action CeO2-Ag La2O3-Ag цитотоксичність аденовірус герпес вірус вірус грипу А антивірусна активність віруліцидна дія CeO2-Ag La2O3-Ag |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/679 |
| work_keys_str_mv | AT zahornyimm theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT lavrynenkoom theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT pavlenkooyu theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT povnitsaoyu theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT artiukhlo theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT naumenkoks theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT zahorodniasd theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT ievtushenkoai theantiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT zahornyimm protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT lavrynenkoom protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT pavlenkooyu protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT povnitsaoyu protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT artiukhlo protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT naumenkoks protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT zahorodniasd protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT ievtushenkoai protivírusnaaktivnístʹnanooksidívceríûtalantanumodifíkovanihsríblom AT zahornyimm antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT lavrynenkoom antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT pavlenkooyu antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT povnitsaoyu antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT artiukhlo antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT naumenkoks antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT zahorodniasd antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver AT ievtushenkoai antiviralactivityofceriumandlanthanumnanooxidesmodifiedwithsilver |