Неагломерированные олигонуклеотид-содержащие нанокомпозиты на основе наночастиц диоксида титана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Стабильность и монодисперсность – важные характеристики наночастиц и нанокомпозитов, обеспечивающие надежность их применения в биологических системах и воспроизводимость результатов. Целью данной работы было получение неагломерированных олигонуклеотид-содержащих нанокомпозитов на основе наночастиц диоксида титана в форме анатаза (Ans~ODN). При иммобилизации олигонуклеотидов на наночастицах в воде образуются монодисперсные частицы небольшого размера, в то время как в присутствии NaCl происходит агломерация наночастиц и нанокомпозитов. Сравнение биологической активности нанокомпозитов, полученных в воде и солевом растворе, проведено на примере ингибирования репликации вируса простого герпеса первого типа в культуре клеток VERO. Исследованный нанокомпозит подавлял репликацию вируса на 4.5 порядка независимо от способа приготовления (в воде или в 0.9% NaCl), если он был использован через сутки после получения. Через 10 суток хранения активность образца, приготовленного в солевом растворе, была на два порядка ниже, чем у сохранившего свою активность образца, приготовленного в воде. Таким образом, показано, что в отличие от нанокомпозитов, приготовленных в присутствии соли и теряющих свою эффективность при хранении, нанокомпозиты, не склонные к агломерации, могут быть получены в воде и храниться в течение длительного времени для будущего использования.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

М. Н. Репкова

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

O. Ю. Мазурков

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии “Вектор”

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630559 Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Е. И. Филиппова

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии “Вектор”

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630559 Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Н. А. Мазуркова

ФБУН Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии “Вектор”

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630559 Новосибирская обл., р.п. Кольцово

Ю. Е. Полетаева

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

Е. И. Рябчикова

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

В. Ф. Зарытова

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

А. С. Левина

Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: asl1032@yandex.ru
Россия, 630090 Новосибирск, просп. Лаврентьева, 8

Список литературы

  1. Ming X, Laing B. // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2015. V. 87. P. 81–89. https://doi.org/10.1016/j.addr.2015.02.002
  2. Samanta, A. Medintz I.L. // Nanoscale. 2016. V. 17. P. 9037–9095. https://doi.org/10.1039/c5nr08465b
  3. Weng Y., Huang Q., Li C., Yang Y., Wang X., Yu J., Huang Y., Liang X.J. // Mol. Ther. Nucleic Acids. 2020. V. 19. P. 581–601. https://doi.org/10.1016/j.omtn.2019.12.004
  4. Zhang X., Wang F., Liu B., Kelly E.Y., Servos M.R., Liu J. // Langmuir. 2014. V. 30. P. 839–845. https://doi.org/10.1021/la404633p
  5. Haghighi F.H., Mercurio M., Cerra S., Salamone T.A., Bianymotlagh R., Palocci C., Spica V.R., Fratoddi I. // J. Mater. Chem. B. 2023. V. 11. P. 2334–2366. https://doi.org/10.1039/d2tb02576k
  6. Thurn K.T., Arora H., Paunesku T., Wu A., Brown E.M., Doty C., Kremer J., Woloschak G. // Nanomedicine. 2011. V. 7. P. 123–130. https://doi.org/10.1016/j.nano.2010.09.004
  7. Челобанов Б.П., Репкова М.Н., Байбородин С.И., Рябчикова Е.И., Стеценко Д.А. // Мол. биол. 2017. Т. 51. С. 695–704. https://doi.org/10.1134/S0026893317050065
  8. Beutner R., Michael J., Schwenzer B., Scharnwebe D. // J. R. Soc. Interface. 2010. V. 7. S93–S105. https://doi.org/10.1098/rsif.2009.0418.focus
  9. Levina A., Repkova M., Shikina N., Ismagilov Z., Kupryushkin M., Pavlova A., Mazurkova N., Pyshnyi D., Zarytova V. // Eur. J. Pharm. Biopharm. 2021. V. 162. P. 92–98. https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2021.03.006
  10. Thurn K.T., Paunesku T., Wu A., Brown E.M.B., Lai B., Vogt S., Maser J., Aslam M., Dravid V., Bergan R., Woloschak G.E. // Small. 2009. V. 5. P. 1318–1325. https://doi.org/10.1002/smll.200801458
  11. Vollath D. // Beilstein J. Nanotechnol. 2020. V. 11. P. 854–857. https://doi.org/10.3762/bjnano.11.70
  12. Li G., Lv L., Fan H., Ma J., Li Y., Wan Y., Zhao X.S. // J. Coll. Interface Sci. 2010. V. 348. P. 342–347. https://doi.org/10.1016/j.jcis.2010.04.045
  13. Pellegrino F., Pellutiè L., Pellutiè L., Sordello F., Sordello F., Minero C., Ortel E., Hodoroaba V.D., Maurino V. // Appl. Catal. B Environ. 2017. V. 216. P. 80–87. https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2017.05.046
  14. Kätelhön E., Sokolov S.V., Bartlett T.R., Compton R.G. // Chemphyschem. 2017. V. 18. P. 51–54. https://doi.org/10.1002/cphc.201601130
  15. Levina A., Ismagilov Z., Repkova M., Shatskaya N., Shikina N., Tusikov F., Zarytova V. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2012. V. 12. P. 1812–1820. https://doi.org/10.1166/jnn.2012.5190
  16. Levina A.S., Ismagilov Z.R., Repkova M.N., Shikina N.V., Bayborodin C.I., Shatskaya N.V., Zagrebelny S.N., Zarytova V.F. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2013. V. 39. P. 87–98. https://doi.org/10.1134/S1068162013010068
  17. Levina A.S., Repkova M.N., Ismagilov Z.R., Shikina N.V., Mazurkova N.A., Zarytova V.F. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2014. V. 40. P. 196–202. https://doi.org/10.1134/s1068162014020095
  18. Repkova M.N., Levina A.S., Chelobanov B.P., Mazurkova N.A., Ismagilov Z.R., N/V/ Shatskaya, S.V. Baiborodin, Filippova E.I., Mazurkova N.A., Zarytova V.F. // Int. J. Antimicrob. Agents. 2017. V. 49. P. 703–708. https://doi.org/10.1016/j.ijantimicag.2017.01.026
  19. Levina A.S., Repkova M.N., Bessudnova E.V., Filippova E.I., Zarytova V.F. // Beilstein J. Nanotechnol. 2016. V. 7. P. 1166–1173. https://doi.org/10.3762/bjnano.7.108
  20. Repkova M.N., Levina A.S., Ismagilov Z.R., Mazurkova N.A., Mazurkov O.Ju., Zarytova V.F. // Nucleic Acid Ther. 2021. V. 31. P. 436–442. https://doi.org/10.1089/nat.2021.0061
  21. Repkova M.N., Levina A.S., Seryapina A.A., Shikina N.V., Bessudnova E.V., Zarytova V.F., Markel A.L. // Biochemistry (Moscow). 2017. V. 82. P. 454– 457. https://doi.org/10.1134/S000629791704006X
  22. Люблинский С.Л., Люблинская И.Н., Колоскова Е.М., Азизов А.М., Каркищенко В.Н., Нестеров М.С., Капцов А.В., Агельдинов Р.А., Герасимов В.Н., Гриненко Д.В. // Биомедицина. 2021. T. 17. С. 18–37. https://doi.org/10.33647/2074-5982-17-4-18-37
  23. Shih Y.H., Liu W.S., Su Y.F. // Env. Toxicol. Chem. 2012. V. 31. P. 1693–1698. https://doi.org/10.1002/etc.1898
  24. Patel S., Patel P., Bakshi S.R. // Cytotechnology. 2017. V. 69. P. 245–263. https://doi.org/10.1007/s10616-016-0054-3
  25. Theissmann R., Drury Ch., Rohe M., Koch T., Winkler J., Pikal P. // Beilstein J. Nanotechnol. 2024. V. 15. P. 317–332.
  26. Levina A.S., Repkova M.N., Zarytova V.F. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 49. P. 1243–1262. https://doi.org/10.1134/S1068162023060067
  27. Levina A.S., Mikhaleva E.A., Repkova M.N., Zarytova V.F. // Russ. J. Bioorg. Chem. 2023. V. 34. P. 89–95. https://doi.org/10.1134/s1068162008010111
  28. Mahy B.W.J., Kangro H.O. // Virology Methods Manual. London: Academic Press, 1996. 374 p.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема образования нанокомпозитов Ans/PL-ODN.

Скачать (60KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение частиц по размерам по данным ДСР через 1–2 ч (а) и через 3 месяца (б) после приготовления образцов. 1 – Ans, 2 – Ans/PL, 3 – Ans/PL-ODN. Концентрация частиц и нанокомпозитов – 0.1 мг/мл в расчете на Ans.

Скачать (111KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ультраструктура суспензий наночастиц Ans, Ans/PL и Ans/PL•ODN, полученных методом ПЭМ: (а) – водная суспензия наночастиц Ans. На врезке – частицы средней электронной плотности, округлая электронно-плотная частица показана стрелкой; (б) и (в) – водные суспензии наночастиц Ans/PL и Ans/PL•ODN. Звездочками показаны полости замкнутых округлых профилей. Участки плотного расположения наночастиц выделены окружностями; (г) – суспензия наночастиц Ans в 0.9%-ном растворе NaCl. На врезке представлен увеличенный участок скопления, видны “склеенные” частицы; (д) и (е) – суспензии наночастиц Ans/PL и Ans/PL•ODN. Сорбция суспензии на сеточку. Длина масштабных отрезков – 100 нм.

Скачать (363KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024