Российские нанотехнологии. 2018; 13: 3-11
ВЛИЯНИЕ НАНОКЛАСТЕРНЫХ МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИОКСОМЕТАЛЛАТОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ФИБРОБЛАСТОВ В КУЛЬТУРЕ
Аннотация
На культуре нормальных и трансформированных фибробластов показано дифференцированное действие двух нанокластеров (Мо72Fe30, Мо132). Нанокластер Мо72Fe30 не токсичен для нормальных фибробластов, а кластер Мо132 проявляет токсичность как к нормальным, так и к трансформированным фибробластам. Анализ ультраструктуры клеток при воздействии нанокластеров показал специфичность изменений. Дермальные фибробласты более устойчивы к действию кластера Мо72Fe30, а кластер Мо132 вызывает обширные нарушения мембранных органоидов как нормальных, так и трансформированных фибробластов. Полученные результаты подтверждают возможность использования нанокластера Мо72Fe30 в области биомедицины, а нанокластера Мо132 — в онкологической практике.
Список литературы
1. Müller A., Krickemeyer E., Bögge H., Schmidtmann M., Peters F. Organizational forms of matter: an inorganic superfullerene and keplerate based on molybdenum oxide // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. № 24. P. 3360–3363.
2. Müller A., Fedin V.P., Kuhlmann C., Bögge H, Schmidtmann M. A hydrogen-bonded cluster with ‘onion-type’ structure, encapsulated and induced by a spherical cluster shell: [(H2O)nMoVI 72 MoV 60O372(HCO2)30(H2O)72]42— // Chem. Commun. 1999. № 10. P. 927–929.
3. Müller A., Sarkar S., Shah S.Q.N., Bögge H., Schmidtmann M., Sarkar S., Kögerler P., Hauptfl eisch B., Trautwein A.X., Schunemann V. Archimedian Synthesis and magic numbers: «Sizing » giant molybdenum — oxide based molecular spheres of the keplerate type // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999. V. 38. P. 3238–3241.
4. Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю., Тонкушина М.О., Данилова И.Г., Прокофьева А.В., Морозова М.В. Оценка безопасности железо-молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов, предназначенных для адресной доставки лекарственных веществ // Вестник Уральской медицинской академической науки. 2011. Т. 34. № 2. С. 107–110.
5. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Tonkushina M.O., Prokofi eva A.V., Morozova M.V. Study of safety of molybdenum and iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates intended for targeter delivery of drugs // J. Biomaterials Nanobiotechnol. 2011. № 2. P. 557–560.
6. Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю., Данилова И.Г., Мухлынина Е.А., Тонкушина М.О., Морозова М.В. Исследование острого и подострого действия железо-молибденовых нанокластерных полиоксометаллов // Российские нанотехнологии. 2013. Т. 8. № 9–10. С. 87–91.
7. Остроушко А.А., Данилова И.Г., Медведева С.Ю., Гетте И.Ф., Тонкушина М.О. Изучение безопасности молибденовых нанокластерных полиоксометаллатов, предназначенных для адресной доставки лекарственных веществ // Ур. мед. журн. 2010. № 9. С. 114–117.
8. Остроушко А.А., Гетте И.Ф., Данилова И.Г., Мухлынина Е.А., Тонкушина М.О., Гржегоржевский К.В. Исследование возможности введения железо-молибденовых букиболов в организм методом электрофореза // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 9. № 9–10. С. 101–105.
9. Остроушко А.А., Данилова И.Г., Гетте И.Ф., Тонкушина М.О. Изучение поведения ассоциатов пористых сферических кластеров кеплератного типа Mo72Fe30 с катионами металлов в условиях электротранспорта // Журн. неорган. химии. 2015. Т. 60. № 4. С. 561–565.
10. Gagarin I.D., Ostroushko A.A., Grzhegorzhevskii K.V., Tonkushina M.O. Electrophoretic delivery of {Mo72Fe30} nanocluster // 7th Intern. Congr. Nanotechnogy in Medicine & Biology. BioNanoMed 2016. 6–8 April 2016. Krems, Austria. Krems: Donau Universität. 2016. P. 23.
11. Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Tonkushina M.O., Grzhegorzhevskii K.V., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Mukhlynina E.A., Ulitko M.V., Danilova I.G. Promising means of targeted delivery of medical product on the basis of nanocluster polyoxometalates // XX Mendeleev Congress on general and applied chemistry. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2016. V. 4. P. 511.
12. Данилова И.Г., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю., Белоусова А.В., Тонкушина М.О., Остроушко А.А. Влияние нанокластерных железо-молибденовых полиоксометаллатов на апоптоз лейкоцитов крови и содержание белков теплового шока в клетках тимуса и селезенки крыс // Российские нанотехнологии. 2016. Т. 11. № 9–10. С. 123–127.
13. Yamase T. Polyoxometalates for molecular devices: antitumor activity and luminescence // Mol. Eng. 1993. № 3. P. 241–262.
14. Yamase T. Antitumoral and antiviral polyoxometalates (inorganic discrete polymer of metal oxide) // Th e polymeric materials encyclopedia. Synthesis, properties and applications / Ed. J.C. Salamone. Boca Raton (Florida, USA): CRC Press. 1996. V. 1. P. 365–373.
15. Yanagiea H., Ogatab A., Mitsui S., Hisa T., Yamase T., Eriguchi M. Anticancer activity of polyoxomolybdate // Biomed. & Pharm. 2006. № 60. P. 349–352.
16. Данилова И.Г., Гетте И.Ф., Медведева С.Ю., Мухлынина Е.А., Тонкушина М.О., Остроушко А.А. Изменение содержания гистоновых белков и белков теплового шока в крови и печени крыс при однократном и многократном введении нанокластерных железо-молибденовых полиоксометаллатов // Российские нанотехнологии. 2015. Т. 10. № 9–10. С. 120–125.
17. Остроушко А.А., Тонкушина М.О., Коротаев В.Ю., Прокофьева А.В., Кутяшев И.Б., Важенин В.А., Данилова И.Г., Меньшиков С.Ю. Стабильность полиоксометаллата Mo72Fe30 со структурой типа букибола в растворах // Журн. неорган. химии. 2012. Т. 57. № 9. С. 1292–1295.
18. Остроушко А.А., Тонкушина М.О. Деструкция нанокластерных полиоксометаллатов на основе молибдена в водных растворах // Журн. физич. химии. 2015. Т. 89. № 3. С. 440–443.
19. Kistler M.L., Liu T., Gouzerh P., Todea A.M., Müller A. Molybdenum-oxide based unique polyprotic nanoacids showing different deprotonations and related assembly processes in solution // Dalton Trans. 2009. P. 5094–5100.
20. Berridge M.V., Herst P.M., Tan A.S. Tetrazolium dyes as tools in cell biology: New insights into their cellular reduction // Biotechnol. Annual Review. 2005. V. 11. P. 127–152.
21. Tominaga H., Ishiyama M., Ohseto F., Sasamoto K., Hamamoto T., Suzuki K., Watanabe M. A water- soluble tetrazolium salt useful for colorimetric cell viability assay // Anal. Commun. 1999. V. 36. P. 47– 50.
Title in english. 2018; 13: 3-11
ВЛИЯНИЕ НАНОКЛАСТЕРНЫХ МОЛИБДЕНСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИОКСОМЕТАЛЛАТОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ФИБРОБЛАСТОВ В КУЛЬТУРЕ
Abstract
На культуре нормальных и трансформированных фибробластов показано дифференцированное действие двух нанокластеров (Мо72Fe30, Мо132). Нанокластер Мо72Fe30 не токсичен для нормальных фибробластов, а кластер Мо132 проявляет токсичность как к нормальным, так и к трансформированным фибробластам. Анализ ультраструктуры клеток при воздействии нанокластеров показал специфичность изменений. Дермальные фибробласты более устойчивы к действию кластера Мо72Fe30, а кластер Мо132 вызывает обширные нарушения мембранных органоидов как нормальных, так и трансформированных фибробластов. Полученные результаты подтверждают возможность использования нанокластера Мо72Fe30 в области биомедицины, а нанокластера Мо132 — в онкологической практике.
References
1. Müller A., Krickemeyer E., Bögge H., Schmidtmann M., Peters F. Organizational forms of matter: an inorganic superfullerene and keplerate based on molybdenum oxide // Angew. Chem. Int. Ed. 1998. V. 37. № 24. P. 3360–3363.
2. Müller A., Fedin V.P., Kuhlmann C., Bögge H, Schmidtmann M. A hydrogen-bonded cluster with ‘onion-type’ structure, encapsulated and induced by a spherical cluster shell: [(H2O)nMoVI 72 MoV 60O372(HCO2)30(H2O)72]42— // Chem. Commun. 1999. № 10. P. 927–929.
3. Müller A., Sarkar S., Shah S.Q.N., Bögge H., Schmidtmann M., Sarkar S., Kögerler P., Hauptfl eisch B., Trautwein A.X., Schunemann V. Archimedian Synthesis and magic numbers: «Sizing » giant molybdenum — oxide based molecular spheres of the keplerate type // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1999. V. 38. P. 3238–3241.
4. Ostroushko A.A., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Tonkushina M.O., Danilova I.G., Prokof'eva A.V., Morozova M.V. Otsenka bezopasnosti zhelezo-molibdenovykh nanoklasternykh polioksometallatov, prednaznachennykh dlya adresnoi dostavki lekarstvennykh veshchestv // Vestnik Ural'skoi meditsinskoi akademicheskoi nauki. 2011. T. 34. № 2. S. 107–110.
5. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Tonkushina M.O., Prokofi eva A.V., Morozova M.V. Study of safety of molybdenum and iron-molybdenum nanocluster polyoxometalates intended for targeter delivery of drugs // J. Biomaterials Nanobiotechnol. 2011. № 2. P. 557–560.
6. Ostroushko A.A., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Danilova I.G., Mukhlynina E.A., Tonkushina M.O., Morozova M.V. Issledovanie ostrogo i podostrogo deistviya zhelezo-molibdenovykh nanoklasternykh polioksometallov // Rossiiskie nanotekhnologii. 2013. T. 8. № 9–10. S. 87–91.
7. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Medvedeva S.Yu., Gette I.F., Tonkushina M.O. Izuchenie bezopasnosti molibdenovykh nanoklasternykh polioksometallatov, prednaznachennykh dlya adresnoi dostavki lekarstvennykh veshchestv // Ur. med. zhurn. 2010. № 9. S. 114–117.
8. Ostroushko A.A., Gette I.F., Danilova I.G., Mukhlynina E.A., Tonkushina M.O., Grzhegorzhevskii K.V. Issledovanie vozmozhnosti vvedeniya zhelezo-molibdenovykh bukibolov v organizm metodom elektroforeza // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 9. № 9–10. S. 101–105.
9. Ostroushko A.A., Danilova I.G., Gette I.F., Tonkushina M.O. Izuchenie povedeniya assotsiatov poristykh sfericheskikh klasterov kepleratnogo tipa Mo72Fe30 s kationami metallov v usloviyakh elektrotransporta // Zhurn. neorgan. khimii. 2015. T. 60. № 4. S. 561–565.
10. Gagarin I.D., Ostroushko A.A., Grzhegorzhevskii K.V., Tonkushina M.O. Electrophoretic delivery of {Mo72Fe30} nanocluster // 7th Intern. Congr. Nanotechnogy in Medicine & Biology. BioNanoMed 2016. 6–8 April 2016. Krems, Austria. Krems: Donau Universität. 2016. P. 23.
11. Ostroushko A.A., Gagarin I.D., Tonkushina M.O., Grzhegorzhevskii K.V., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Mukhlynina E.A., Ulitko M.V., Danilova I.G. Promising means of targeted delivery of medical product on the basis of nanocluster polyoxometalates // XX Mendeleev Congress on general and applied chemistry. Ekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2016. V. 4. P. 511.
12. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Belousova A.V., Tonkushina M.O., Ostroushko A.A. Vliyanie nanoklasternykh zhelezo-molibdenovykh polioksometallatov na apoptoz leikotsitov krovi i soderzhanie belkov teplovogo shoka v kletkakh timusa i selezenki krys // Rossiiskie nanotekhnologii. 2016. T. 11. № 9–10. S. 123–127.
13. Yamase T. Polyoxometalates for molecular devices: antitumor activity and luminescence // Mol. Eng. 1993. № 3. P. 241–262.
14. Yamase T. Antitumoral and antiviral polyoxometalates (inorganic discrete polymer of metal oxide) // Th e polymeric materials encyclopedia. Synthesis, properties and applications / Ed. J.C. Salamone. Boca Raton (Florida, USA): CRC Press. 1996. V. 1. P. 365–373.
15. Yanagiea H., Ogatab A., Mitsui S., Hisa T., Yamase T., Eriguchi M. Anticancer activity of polyoxomolybdate // Biomed. & Pharm. 2006. № 60. P. 349–352.
16. Danilova I.G., Gette I.F., Medvedeva S.Yu., Mukhlynina E.A., Tonkushina M.O., Ostroushko A.A. Izmenenie soderzhaniya gistonovykh belkov i belkov teplovogo shoka v krovi i pecheni krys pri odnokratnom i mnogokratnom vvedenii nanoklasternykh zhelezo-molibdenovykh polioksometallatov // Rossiiskie nanotekhnologii. 2015. T. 10. № 9–10. S. 120–125.
17. Ostroushko A.A., Tonkushina M.O., Korotaev V.Yu., Prokof'eva A.V., Kutyashev I.B., Vazhenin V.A., Danilova I.G., Men'shikov S.Yu. Stabil'nost' polioksometallata Mo72Fe30 so strukturoi tipa bukibola v rastvorakh // Zhurn. neorgan. khimii. 2012. T. 57. № 9. S. 1292–1295.
18. Ostroushko A.A., Tonkushina M.O. Destruktsiya nanoklasternykh polioksometallatov na osnove molibdena v vodnykh rastvorakh // Zhurn. fizich. khimii. 2015. T. 89. № 3. S. 440–443.
19. Kistler M.L., Liu T., Gouzerh P., Todea A.M., Müller A. Molybdenum-oxide based unique polyprotic nanoacids showing different deprotonations and related assembly processes in solution // Dalton Trans. 2009. P. 5094–5100.
20. Berridge M.V., Herst P.M., Tan A.S. Tetrazolium dyes as tools in cell biology: New insights into their cellular reduction // Biotechnol. Annual Review. 2005. V. 11. P. 127–152.
21. Tominaga H., Ishiyama M., Ohseto F., Sasamoto K., Hamamoto T., Suzuki K., Watanabe M. A water- soluble tetrazolium salt useful for colorimetric cell viability assay // Anal. Commun. 1999. V. 36. P. 47– 50.
