ТРОМБОГЕННОСТЬ УГЛЕРОДНЫХ НАНОЧАСТИЦ ШУНГИТА IN VITRO

Александра Григорьевна Борисова, Alexandra Borisova

Аннотация


При проникновении наночастиц в живой организм велика вероятность их появления в кровотоке, в связи с чем возникает вопрос о гемосовместимости различных наноматериалов. Тромбогенность - способность вещества вызывать свертывание крови – может быть как опасным фактором, так и полезным (коагулянты используются в гемостатических губках). Изучено влияние углеродных наночастиц (шунгитового наноуглерода и наноалмазов) на систему свертывания крови человека и норки in vitro. Время свертывания плазмы в результате реакции рекальцификации использовалось в качестве исследуемого параметра для оценки состояния внутренних путей активации системы свертывания. Показано, что влияние шунгитового углерода в концентрации от 3 до 6 мкг/мл на активность свертывающей системы человека проявлялось в существенном снижении времени рекальцификации. В случае добавления углеродных наночастиц к плазме норок значительное уменьшение времени рекальцификации наблюдалось начиная с концентрации 6 мкг/мл. В присутствии 9 мкг/мл наноалмазов сгусток образовывался заметно быстрее, чем в контроле. Мы предполагаем, что гиперкоагуляция в присутствии шунгитового углерода и наноалмазов может быть связана с более быстрой полимеризацией фибрина. Это может быть следствием взаимодействия фибрина с наночастицами шунгитового углерода и наноалмазами, которые могут таким образом индуцировать активацию тромбоцитов и/или их агрегацию. Обсуждается молекулярный механизм выявленной тромбогенности углеродных наночастиц.


Ключевые слова


наноматериалы, шунгитовый углерод, наноалмазы, свертываемость крови, белки

Полный текст:

PDF

Литература


Лабораторные методы исследования в клинике / Под. ред В.В. Меньшикова. М.: Медицина, 1987. 368 с.

Рожкова Н.Н. Наноуглерод шунгитов. Петрозаводск: КарНЦ РАН, 2011. 100 с.

Шека Е.Ф., Рожкова Н.Н. Шунгит – природный источник наноразмерного восстановленного оксида графена // Труды КарНЦ РАН. Сер. Геология Докембрия. 2016. №2. C. 89-104.

Bihari P., Holzer M., Praetner M. et al. Single-walled carbon nanotubes activate platelets and accelerate thrombus formation in the microcirculation // 2010. Vol. 269, no. 2-3. P. 148-154. doi: 10.1016/j.tox.2009.08.011.

Canoa P., Simon-Vazquez R., Popplewell J. et al. A quantitative binding study of fibrinogen and human serum albumin to metal oxide nanoparticles by surface plasmon resonance // Biosens Bioelectron. 2015. Vol. 74. P. 376-83. doi: 10.1007/s00204-016-1797-5.

Geys J., Nemmar A., Verbeken E. et al. Acute toxicity and prothrombotic effects of quantum dots: impact of surface charge // Environ. Health Perspect. 2008. Vol. 116, no. 12. P. 1607-1613. doi: 10.1289/ehp.11566.

Koziara J.M., Oh J.J., Akers W.S. et al. Blood compatibility of cetyl alcohol/polysorbate-based nanoparticles // Pharm. Res. 2005. Vol. 22, no. 11. P. 1821–1828.

Kumari S., Singh M.K., Singh S.K. et al. Nanodiamonds activate blood platelets and induce thromboembolism // Nanomedicine. 2014. Vol. 9, no 3. P. 427-440. doi: 10.2217/nnm.13.23.

Mayer A., Vadon M., Rinner B. et al. The role of nanoparticle size in hemocompatibility // Toxicology. 2009. Vol. 258, no. 2–3. P. 139-147. doi: 10.1016/j.tox.2009.01.015.

Miyamoto M., Sasakawa S., Ozawa T. et al. Mechanisms of blood coagulation induced by latex particles and the roles of blood cells // Biomaterials. 1990. Vol. 11, no. 6. P. 385-388.

Radomski A., Jurasz P., Alonso-Escolano D. et al. Nanoparticle-induced platelet aggregation and vascular thrombosis // Br. J. Pharmacol. 2005. Vol. 146, no. 6. P.882-893.

Rozhkova N.N., Rozhkov S.P., Goryunov A.S. // Carbon nanomaterials sourcebook: graphene, fullerenes, nanotubes, and nanodiamonds Roca Raton London New York, 2016. P.151-174.

Singh S.K., Singh M.K., Kulkarni P.P. et al. Amine-modified graphene: thrombo-protective safer alternative to graphene oxide for biomedical applications // ACS Nano. 2012. Vol. 6, no. 3. P. 2731-2740. doi: 10.1021/nn300172t.

References in English

Goryunov A. S., Borisova A. G., Rozhkov S. P., Sukhanova G. A., Rozhkova N. N. Morfologiya i agregatsiya eritrotsitov v nanodispersiyakh ugleroda [Morphology and aggregation of erythrocytes in carbon nanodispersions]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2009. No. 3. P. 30–37.

Laboratornye metody issledovaniya v klinike [Laboratory

methods of research in clinic]. Moscow: Meditsina, 1987. 368 p.

Rozhkova N. N. Nanouglerod shungitov [The nanocarbon of shungites]. Petrozavodsk: KarRC of RAS, 2011. 100 p.

Sheka E. F., Rozhkova N. N. Shungit – prirodnyi istochnik nanorazmernogo vosstanovlennogo oksida grafena [Shungite as a natural source of reduced nanosized graphene oxide]. Trudy KarNTs RAN [Trans. KarRC RAS]. 2016. No. 2. P. 89–104. doi: 10.17076/geo264

Bihari P., Holzer M., Praetner M. et al. Single-walled carbon nanotubes activate platelets and accelerate thrombus formation in the microcirculation. Toxicology. 2010. Vol. 269, no. 2–3. P. 148–154. doi: 10.1016/j.tox.2009.08.011

Canoa P., Simon-Vazquez R., Popplewell J. et al. A quantitative binding study of fibrinogen and human serum albumin to metal oxide nanoparticles by surface plasmon resonance. Biosens Bioelectron. 2015. Vol. 74. P. 376–83. doi: 10.1007/s00204‑016‑1797‑5

Geys J., Nemmar A., Verbeken E. et al. Acute toxicity and prothrombotic effects of quantum dots: impact of surface charge. Environ. Health Perspect. 2008. Vol. 116, no. 12. P. 1607–1613. doi: 10.1289/ehp.11566

Koziara J. M., Oh J. J., Akers W. S. et al. Blood compatibility of cetyl alcohol/polysorbate-based nanoparticles. Pharm. Res. 2005. Vol. 22, no. 11. P. 1821–1828.

Kumari S., Singh M. K., Singh S. K. et al. Nanodiamonds activate blood platelets and induce thromboembolism. Nanomedicine. 2014. Vol. 9, no, 3. P. 427–440. doi: 10.2217/nnm.13.23

Mayer A., Vadon M., Rinner B. et al. The role of nanoparticle size in hemocompatibility. Toxicology. 2009. Vol. 258, no. 2–3. P. 139–147. doi: 10.1016/j.tox.2009.01.015

Miyamoto M., Sasakawa S., Ozawa T. et al. Mechanisms of blood coagulation induced by latex particles and the roles of blood cells. Biomaterials. 1990. Vol. 11, no. 6. P. 385–388.

Radomski A., Jurasz P., Alonso-Escolano D. et al. Nanoparticle-induced platelet aggregation and vascular thrombosis. Br. J. Pharmacol. 2005. Vol. 146, no. 6. P. 882–893.

Rozhkov S. P., Goryunov A. S. Interaction of shungite carbon nanoparticles with blood protein and cell components. Russian Journal of General Chemistry. 2013. Vol. 83, no. 13. P. 2585–2595.

Rozhkova N. N., Rozhkov S. P., Goryunov A. S. Carbon

nanomaterials sourcebook: graphene, fullerenes, nanotubes, and nanodiamonds Roca Raton London New York, 2016. P. 151–174.

Singh S. K., Singh M. K., Kulkarni P. P. et al. Aminemodified

graphene: thrombo-protective safer alternative to graphene oxide for biomedical applications. ACS Nano. 2012. Vol. 6, no. 3. P. 2731–2740. doi: 10.1021/nn300172t




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb728

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2018