Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)

Переключаемые неорганические энзимы

Исследователи из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН впервые получили неорганические аналоги природных энзимов на основе наночастиц диоксида церия и яблочной кислоты. Выявлено, как именно энзимоподобные свойства этих наночастиц зависят от их состава, то есть количества органических молекул на поверхности наночастиц. Для исследования свойств наночастиц использовали чрезвычайно высокочувствительный хемилюминесцентный метод. Неожиданным результатом работы явилось то, что при малом содержании органического стабилизатора на поверхности наночастиц диоксида церия они увеличивают скорость образования реакционноспособных свободных радикалов в системе, то есть способствуют протеканию окислительных реакций. Аналогичную активность по отношению к пероксиду водорода проявляет и природный фермент пероксидаза. Напротив, при высоком содержании яблочной кислоты наночастицы замедляли образование радикалов, то есть показали антиоксидантную активность. Таким образом, изменяя количество молекул, находящихся на поверхности наночастиц, можно переключать их свойства. Для описания этого эффекта можно использовать довольно простую геометрическую модель, которая может быть использована для предсказания биологических свойств и других наноматериалов. Кроме того, ученые провели тщательные исследования биологической совместимости полученных наночастиц, которые достоверно показали, что они не являются токсичными по отношению к стволовым клеткам человека.
Результаты работы, выполненой при поддержке РНФ (проект № 24-13-00370), опубликованы в журнале Nanomaterials и открывают новые возможности для получения биосовместимых неорганических наноматериалов с регулируемыми про- и антиоксидантными свойствами.

A.D. Filippova, A.E. Baranchikov, M.A. Teplonogova, I.V. Savintseva, A.L. Popov, V.K. Ivanov. Ligand-to-metal ratio governs radical-scavenging ability of malate-stabilised ceria nanoparticles // Nanomaterials. 2024. V.14(23). 1908. DOI: 10.3390/nano14231908. https://www.mdpi.com/2079-4991/14/23/1908

Пресс-релиз опубликован на сайтах Минобрнауки России, Поиск, Научная Россия, РАН, РНФ, Индикатор, InScience, Mendeleev.info, Новый химический журнал, Дзен, Научный микроблог Минобнауки России

#российскаянаука #ионх

MDPI

Ligand-to-Metal Ratio Governs Radical-Scavenging Ability of Malate-Stabilised Ceria Nanoparticles

Cerium dioxide sols stabilised with L-malic acid were shown to exhibit significant antioxidant activity towards alkyl peroxyl radicals in the range of ligand:CeO2 molar ratios of 0.2–1 (0.2:1, 0.4:1, 0.5:1, 0.6:1, 0.8:1 and 1:1). The antioxidant activity…

www.tgoop.com/chemrussia/5121

1.7K viewsedited  Dec 10 at 05:48

Переключаемые неорганические энзимы

Исследователи из Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН впервые получили неорганические аналоги природных энзимов на основе наночастиц диоксида церия и яблочной кислоты. Выявлено, как именно энзимоподобные свойства этих наночастиц зависят от их состава, то есть количества органических молекул на поверхности наночастиц. Для исследования свойств наночастиц использовали чрезвычайно высокочувствительный хемилюминесцентный метод. Неожиданным результатом работы явилось то, что при малом содержании органического стабилизатора на поверхности наночастиц диоксида церия они увеличивают скорость образования реакционноспособных свободных радикалов в системе, то есть способствуют протеканию окислительных реакций. Аналогичную активность по отношению к пероксиду водорода проявляет и природный фермент пероксидаза. Напротив, при высоком содержании яблочной кислоты наночастицы замедляли образование радикалов, то есть показали антиоксидантную активность. Таким образом, изменяя количество молекул, находящихся на поверхности наночастиц, можно переключать их свойства. Для описания этого эффекта можно использовать довольно простую геометрическую модель, которая может быть использована для предсказания биологических свойств и других наноматериалов. Кроме того, ученые провели тщательные исследования биологической совместимости полученных наночастиц, которые достоверно показали, что они не являются токсичными по отношению к стволовым клеткам человека.
Результаты работы, выполненой при поддержке РНФ (проект № 24-13-00370), опубликованы в журнале Nanomaterials и открывают новые возможности для получения биосовместимых неорганических наноматериалов с регулируемыми про- и антиоксидантными свойствами.

A.D. Filippova, A.E. Baranchikov, M.A. Teplonogova, I.V. Savintseva, A.L. Popov, V.K. Ivanov. Ligand-to-metal ratio governs radical-scavenging ability of malate-stabilised ceria nanoparticles // Nanomaterials. 2024. V.14(23). 1908. DOI: 10.3390/nano14231908. https://www.mdpi.com/2079-4991/14/23/1908

Пресс-релиз опубликован на сайтах Минобрнауки России, Поиск, Научная Россия, РАН, РНФ, Индикатор, InScience, Mendeleev.info, Новый химический журнал, Дзен, Научный микроблог Минобнауки России

#российскаянаука #ионх

BY Химия в России и за рубежом (канал ИОНХ РАН)