Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану
Сreation of new therapeutic materials based on nucleic acids encourages the combination of the latter with materials capable of adsorbing them. One of the most promising materials for such purposes is nanocrystalline titanium dioxide due to its low toxicity, stability of its physical and chemical pa...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/684 |
| 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_ | 1856543949707018240 |
|---|---|
| author | Markitan, O. V. Vlasova, N. N. Sheludko, Y. V. |
| author_facet | Markitan, O. V. Vlasova, N. N. Sheludko, Y. V. |
| author_sort | Markitan, O. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-09-13T11:17:44Z |
| description | Сreation of new therapeutic materials based on nucleic acids encourages the combination of the latter with materials capable of adsorbing them. One of the most promising materials for such purposes is nanocrystalline titanium dioxide due to its low toxicity, stability of its physical and chemical parameters, and high biocompatibility. Accordingly, understanding the nature of the interaction of the surface of titanium oxide with biologically active substances is a very important issue. It is also always a relevant question whether the biopolymer immobilized on the surface of a solid remains capable of serving as a reservoir for drug delivery or a tool for the treatment of a particular disease.The aim of the work was to investigate the interaction of the biologically active substance rivanol with the surface of DNA-containing titanium dioxide. It has been found that prior adsorption of deoxyribonucleic acid on the surface of titanium dioxide does not prevent its interaction with rivanol, which was confirmed by the methods of electron spectroscopy, atomic force and scanning electron microscopy. The mode of interaction of rivanol with deoxyribonucleic acid depends on the ratio of their concentrations and can be either intercalated or semi-intercalated, and electrostatic. Based on the calculated thermodynamic characteristics, the process of interaction of deoxyribonucleic acid adsorbed on the surface of a solid carrier is arbitrary and occurs by an ion exchange mechanism. These hybrid organo-mineral sorbents can serve as model structures for research in biotechnological fields, be used for the development of new methods of drug or gene delivery, reservoir systems at a molecular level, and serve as biocompatible carriers. The creation of organo-mineral sorbents, which combine nucleic acids and metal oxides, contributes to the stabilization of such systems and expands the scope of their possible application in medicine and biotechnology, increasing their target specificity. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:00Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-684 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:34Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6842023-09-13T11:17:44Z Interaction of rivanol with molecules of deoxyribonucleic acid (DNA) sorbed onto nanocrystalline titania surface Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану Markitan, O. V. Vlasova, N. N. Sheludko, Y. V. titanium dioxide deoxyribonucleic acid rivanol adsorption intercalation isotherm models adsorption діоксид титану дезоксирибонуклеїнова кислота риванол адсорбція інтеркаляція ізотерма моделі адсорбції Сreation of new therapeutic materials based on nucleic acids encourages the combination of the latter with materials capable of adsorbing them. One of the most promising materials for such purposes is nanocrystalline titanium dioxide due to its low toxicity, stability of its physical and chemical parameters, and high biocompatibility. Accordingly, understanding the nature of the interaction of the surface of titanium oxide with biologically active substances is a very important issue. It is also always a relevant question whether the biopolymer immobilized on the surface of a solid remains capable of serving as a reservoir for drug delivery or a tool for the treatment of a particular disease.The aim of the work was to investigate the interaction of the biologically active substance rivanol with the surface of DNA-containing titanium dioxide. It has been found that prior adsorption of deoxyribonucleic acid on the surface of titanium dioxide does not prevent its interaction with rivanol, which was confirmed by the methods of electron spectroscopy, atomic force and scanning electron microscopy. The mode of interaction of rivanol with deoxyribonucleic acid depends on the ratio of their concentrations and can be either intercalated or semi-intercalated, and electrostatic. Based on the calculated thermodynamic characteristics, the process of interaction of deoxyribonucleic acid adsorbed on the surface of a solid carrier is arbitrary and occurs by an ion exchange mechanism. These hybrid organo-mineral sorbents can serve as model structures for research in biotechnological fields, be used for the development of new methods of drug or gene delivery, reservoir systems at a molecular level, and serve as biocompatible carriers. The creation of organo-mineral sorbents, which combine nucleic acids and metal oxides, contributes to the stabilization of such systems and expands the scope of their possible application in medicine and biotechnology, increasing their target specificity. Створення нових терапевтичних матеріалів на основі нуклеїнових кислот спонукає до комбінування останніх з матеріалами, що здатні їх адсорбувати. Одним з найбільш перспективних матеріалів для таких цілей є нанокристалічний діоксид титану завдяки низькій токсичності, стабільності його фізичних та хімічних параметрів, високій біосумісності. Відповідно, розуміння природи взаємодії поверхні оксиду титану з біологічно активними речовинами є досить важливим питанням. Також завжди є актуальним питання, чи залишається біополімер, іммобілізований на поверхні твердого тіла, здатним слугувати резервуаром для доставки ліків або інструментом для лікування певного захворювання.Метою роботи було дослідити взаємодію біологічно-активної речовини риванолу з поверхнею ДНК-вмісного діоксиду титану. Встановлено, що попередня адсорбція дезоксирибонуклеїнової кислоти на поверхні діоксиду титану не перешкоджає її взаємодії з риванолом, що підтверджено методами електронної спектроскопії, атомно-силової та скануючої електронної мікроскопії. Режим взаємодії риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою залежить від співвідношення їхніх концентрацій і може бути як інтеркальованим чи напівінтеркальованим, так і електростатичним. Виходячи з розрахованих термодинамічних характеристик, процес взаємодії дезоксирибонуклеїнової кислоти, адсорбованої на поверхні твердого носія, є самодовільним та відбувається за іоннообмінним механізмом. Ці гібридні органо-мінеральні сорбенти можуть слугувати модельними структурами для досліджень в біотехнологічних галузях, використовуватися для розробок нових способів доставки ліків або генів, резервуарних систем на молекулярному рівні, слугувати біосумісними носіями. Створення органо-мінеральних сорбентів, які поєднують нуклеїнові кислоти та оксиди металів, сприяє стабілізації таких систем і розширює сфери їхнього можливого застосування в медицині і біотехнології, підвищуючи їхню цільову специфічність. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2023-08-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/684 10.15407/hftp14.03.341 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 14 No. 3 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 341-357 Химия, физика и технология поверхности; Том 14 № 3 (2023): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 341-357 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 14 № 3 (2023): Хімія, фізика та технологія поверхні; 341-357 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp14.03 uk https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/684/700 Copyright (c) 2023 O. V. Markitan, N. N. Vlasova, Y. V. Sheludko |
| spellingShingle | діоксид титану дезоксирибонуклеїнова кислота риванол адсорбція інтеркаляція ізотерма моделі адсорбції Markitan, O. V. Vlasova, N. N. Sheludko, Y. V. Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title | Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_alt | Interaction of rivanol with molecules of deoxyribonucleic acid (DNA) sorbed onto nanocrystalline titania surface |
| title_full | Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_fullStr | Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_full_unstemmed | Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_short | Взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| title_sort | взаємодія риванолу з дезоксирибонуклеїновою кислотою, адсорбованою на поверхні нанокристалічного діоксиду титану |
| topic | діоксид титану дезоксирибонуклеїнова кислота риванол адсорбція інтеркаляція ізотерма моделі адсорбції |
| topic_facet | titanium dioxide deoxyribonucleic acid rivanol adsorption intercalation isotherm models adsorption діоксид титану дезоксирибонуклеїнова кислота риванол адсорбція інтеркаляція ізотерма моделі адсорбції |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/684 |
| work_keys_str_mv | AT markitanov interactionofrivanolwithmoleculesofdeoxyribonucleicaciddnasorbedontonanocrystallinetitaniasurface AT vlasovann interactionofrivanolwithmoleculesofdeoxyribonucleicaciddnasorbedontonanocrystallinetitaniasurface AT sheludkoyv interactionofrivanolwithmoleculesofdeoxyribonucleicaciddnasorbedontonanocrystallinetitaniasurface AT markitanov vzaêmodíârivanoluzdezoksiribonukleínovoûkislotoûadsorbovanoûnapoverhnínanokristalíčnogodíoksidutitanu AT vlasovann vzaêmodíârivanoluzdezoksiribonukleínovoûkislotoûadsorbovanoûnapoverhnínanokristalíčnogodíoksidutitanu AT sheludkoyv vzaêmodíârivanoluzdezoksiribonukleínovoûkislotoûadsorbovanoûnapoverhnínanokristalíčnogodíoksidutitanu |