Mehanizmi citotoksičnog i citoprotektivnog dejstva fulerenskih (C60) nanočestica : doktorska disertacija
Misirkić Marjanović, Maja, 1975-
Trajković, Vladimir, 1967-
Isaković, Aleksandra, 1973-
Marković, Zoran
Volarević, Vladislav
U ovoj doktorskoj disertaciji ispitivani su citotoksični efekti koloidnih rastvora fulerenskih nanočestica, kao i uticaj mehanohemijski pripremljenih fulerena na citotoksičnost azot monoksida. Zbog sposobnosti da indukuju ćelijsku smrt u određenim uslovima, fulereni C60 predstavljaju potencijalne antitumorske i toksične agense. Koloidni rastvor kristalnog C60 (nC60) je izuzetno toksičan, ali mehanizmi njegove citotoksičnosti još uvek nisu dovoljno ispitani ni razjašnjeni. U ovoj studiji korišćena su tri različita načina pripreme nC60 rastvora: 1. metodom izmene rastvarača u tetrahidrofuranu (THF/nC60), 2. etanolu (EtOH/nC60) ili 3. produženim mešanjem u vodi (H2O/nC60). Kombinovanjem eksperimentalnih analiza i matematičkog modelovanja ispitivani su uslovi pod kojim različiti rastvori nC60 ispoljavaju citotoksičnost posredovanu reaktivnim kiseoničkim vrstama (RKV). Prema sposobnosti da generišu RKV i izazovu mitohondrijalnu depolarizaciju praćenu nekrozom, rastvori nC60 su rangirani sledećim redosledom: THF/nC60 > EtOH/nC60 > H2O/nC60. Matematičko modelovanje produkcije singletnog kiseonika (1O2) pokazuje da sposobnost rastvarača ugrađenog u strukturu fulerenskog kristala da neutrališe 1O2 (THF/nC60 < EtOH/nC60 < H2O/nC60) predstavlja presudni faktor koji određuje sposobnost nanočestice da proizvodi RKV i izaziva ćelijsko oštećenje. Ovi rezultati skreću pažnju na toksikološki aspekt koloidnih fulerena u njihovoj potencijalnoj upotrebi u biomedicini. Fulereni imaju dvojnu prirodu tako da osim što proizvode RKV kada su pobuđeni vidljivom svetlošću, oni deluju i kao ,,skupljači“ slobodnih radikala i ispoljavaju značajna antioksidativna svojstva. Iz tog razloga je, u drugom delu studije, ispitivan uticaj fulerenskih nanočestica na citotoksičnost azot monoksida (NO), veoma reaktivnog slobodnog radikala. Fulerenske nanočestice su pripremljene mehanohemijski potpomognutom kompleksacijom uz korišćenje anjonskog surfaktanta natrijum dodecil sulfata (SDS), makrocikličnog oligosaharidγa -ciklodekstrina (γCDX) ili kopolimera acetat-etilen vinil versatata (EVA-EVV) i karakterisane metodama UV-vis spektroskopije i mikroskopijom atomskih sila (AFM)...
Medicina - Molekularna medicina / Medicine- Molecular medicine Datum odbrane: 10.07.2015
In this doctoral dissertation we investigated cytotoxic effects of fullerene colloidal
suspensions, as well as the influence of mechanochemically synthesized fullerene C60
nanoparticles on the cytotoxicity of nitric oxide (NO). Because of their ability to induce
cell death in certain conditions, fullerenes are potential toxic and anticancer agents.
Colloidal suspension of crystalline C60 (nC60) is very toxic, but the mechanisms of its
cytotoxicity are not completely explained. By combining experimental analysis and
mathematical modeling, the requirements for the reactive oxygen species (ROS)-
mediated cytotoxicity of different nC60 suspensions were investigated. Colloidal
suspensions of nC60 were prepared by solvent exchange method in tetrahydrofuran
(THF/nC60) and ethanol (EtOH/nC60), or by extended mixing in water (H2O/nC60). With
regard to their capacity to generate RKV and cause mitochondrial depolarization
followed by necrotic cell death, the nC60 suspensions were ranked in the following
order: THF/nC60 > EtOH/nC60 > aqu/nC60. Mathematical modeling of singlet oxygen
(1O2) generation indicates that the 1O2-quenching power (THF/ nC60 < EtOH/nC6
0
srpski
2015
Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 2.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 2.0 Austria License.
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.0/at/legalcode
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Medicina
Nanoparticles; Cytotoxicity; Free radicals; Nitric oxide; Apoptosis
OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Medicina
Nanočestice; Citotoksičnost; Slobodni radikali; Azot monoksid;Apoptoza
616-097:577.2(043.3)