71

Российские ученые открыли наночастицы, защищающие тело от радиации

Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН обнаружили, что наночастицы из двуокиси церия способны защищать организм мышей от фатальных доз радиации, говорится в статье, опубликованной в журнале RSC Advances.

«Эти наночастицы, вероятно, могут влиять на различные внутриклеточные сигнальные пути, связанные с восстановлением ДНК. Если она повреждена незначительно, допустим, разорвана только одна нить, то ДНК-полимеразымогут восстановить молекулу. В самой клетке заложены системы нейтрализацииионизирующего излучения и восстановления повреждений, а наночастицы помогают этим процессам», — заявил Антон Попов из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино, чьи слова приводит пресс-служба заведения.

Человек и прочие живые существа крайне негативно реагируют на облучение радиацией по той причине, что ионизирующее излучение напрямую вносит разрывы в цепочки ДНК или опосредованно «ломает» их, порождая множество химически агрессивных веществ при взаимодействии с содержимым клетки. Эти повреждения заставляют многие клетки считать, что они необратимо повреждены, что вызывает их массовую гибель и приводит к смерти организма в целом.

Попов и его коллеги из московских институтов РАН и университета Томска обнаружили, что часть этих эффектов можно подавить или даже полностью предотвратить, если в облучаемых клетках будет присутствовать некоторое количество наночастиц, состоящих из оксида церия (CeO2).

Как рассказывают ученые, на идею провести подобные эксперименты их натолкнуло то, что порошки из оксида церия обладают антикоррозийными свойствами, а нанокристаллы из двуокиси этого металла заметно уменьшают концентрацию пероксида водорода и других агрессивных молекул в водяных растворах различных веществ после их облучения рентгеном.

Руководствуясь этой идеей, биологи проверили, что произойдет с клетками мышей, если в них ввести наночастицы двуокиси церия и после этого облучить их смертельной дозой радиации. Оказалось, что такие клетки погибали в два раза реже, чем их «кузены» из контрольной группы, не насыщенные наночастицами.

Убедившись в том, что двуокись церия действительно защищает клетки от радиации, Попов и его коллеги ввели их в организм мышей, облучили их дозой в 7 Грэй ионизирующего излучения, смертельной как для грызунов, так и для человека. Часть мышей получила инъекции наночастиц уже после облучения.

Как показал этот эксперимент, через 15 дней все особи из контрольной группы погибли от последствий облучения, тогда как примерно 40% их сородичей, которым ученые ввели наночастицы уже после облучения, оставались живы к тому времени и не умирали еще как минимум на протяжении месяца наблюдений. Мыши, получившие уколы наночастиц заблаговременно, справились с радиацией еще лучше - больше половины из них (60%) пережило эту процедуру.

Как считают ученые, это произошло по той причине, что наночастицы диоксида церия проникли в самые уязвимые части организма, в том числе и костный мозг, где они захватывали свободные радикалы и переводили их в более безопасные для клеток соединения во время и после облучения. Попов и его коллеги считают, что наночастицы могут исполнять еще одну защитную функцию — возможно, что двуокись церия, поглощает излучение сама по себе, тем самым минимизируя вред организму.

Успешные результаты вдохновили авторов статьи продолжить работу. Теперь они собираются подробно исследовать, как именно наночастицы диоксида церия помогают восстанавливать ДНК, поврежденную излучением. Кроме того, их занимает вопрос о том, как долго наночастицы могут находиться в клетках, каким образом выводятся и как их пребывание влияет на организм. Эти вопросы крайне важны для оценки безопасности подобной защиты от радиации.


  • 0
    Андрей Ганюшкин Андрей Ганюшкин
    08.11.1615:00:06

    По моему скромному мнению, эту статью писал дилетант. Очень много ляпов.

    • 0
      Zveruga Zveruga
      08.11.1621:31:48

      Так приведите их, не стесняйтесь, а мы пообсуждаем.    

      • 1
        Андрей Ганюшкин Андрей Ганюшкин
        08.11.1623:20:32

        Ну, начнем с того, что «радиация», а этот термин постоянно приводится в статье, это в первую очередь — явление. Которое представляет собой процесс распространения энергии в пространстве в форме различных волн и частиц: инфракрасное, ультрафиолетовое, видимое световое излучение, а также различные типы ионизирующего излучения. То есть говорить, что «наночастицы из двуокиси церия способны защищать организм мышей от фатальных доз ВИДИМОГО СВЕТОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (а ведь так получается из определения исходного термина)» — безграмотно в принципе.

        «В самой клетке заложены системы нейтрализации ионизирующего излучения и восстановления повреждений» — это неправда. Клетка с поврежденным геномом отторгается организмом. Это природой заложенный процесс. Если имеется в виду повреждение химическое, от образовавшихся в результате ионизирующего излучения свободных радикалов, то механизм отторжения аналогичен, с небольшими частностями.

        «ионизирующее излучение напрямую вносит разрывы в цепочки ДНК или опосредованно „ломает“ их, порождая множество химически агрессивных веществ при взаимодействии с содержимым клетки» — нарушена причинно-следственная связь. Возникает ощущение, что радикалы образуются из «цепочек ДНК»…

        «наночастицы диоксида церия проникли в самые уязвимые части организма, в том числе и костный мозг, где они захватывали свободные радикалы и переводили их в более безопасные для клеток соединения во время и после облучения» — допустим это работает. Что насчет ДНК? От 7 зивертов в мышке не останется ни одной целой цепочки. Она банально должна превратиться в цитоплазму.

        «двуокись церия, поглощает излучение сама по себе, тем самым минимизируя вред организму» — поглощение такого количества энергии движущихся тяжелых частиц в тканях, должно вызвать страшнейший ожог и уничтожение этих тканей. А в случае гамма-излучения, я думаю мышку вообще порвет в клочья    

        Единственный, по моему мнению, положительный момент этого научного открытия, это нивелирование вреда от свободных радикалов. Но исключительно при низких дозовых нагрузках.

        • 0
          Zveruga Zveruga
          08.11.1623:38:23

          (а ведь так получается из определения исходного термина

          Вот только причём здесь определение термина и та радиация, влияние на организмы которой исследовали учёные?

          Возникает ощущение, что радикалы образуются из «цепочек ДНК»…

          А как же токсикология?

          От 7 зивертов в мышке не останется ни одной целой цепочки. Она банально должна превратиться в цитоплазму.

          Снаружи 7, а внутри? Ведь церий поглотил часть излучения.

          А в случае гамма-излучения, я думаю мышку вообще порвет в клочья

          Отрицаете результаты лабораторных исследований?

          • Комментарий удален
          • 0
            Андрей Ганюшкин Андрей Ганюшкин
            09.11.1618:57:00

            «Вот только причём здесь определение термина и та радиация, влияние на организмы которой исследовали учёные?» — Наверное я не очень хорошо объяснил первый раз — ученые исследовали влияние на подопытные организмы не радиации, а ионизирующего излучения. Использование термина «радиация» в исходной статье не корректно.

            «А как же токсикология?» — Ровно так же, как и упоминание «цепочек ДНК» в купе с «химически агрессивными веществами», то есть совсем ни как. Ибо лежат в не пересекаемых областях.

            «Снаружи 7, а внутри? Ведь церий поглотил часть излучения» — так 7, это и есть внутри, так как Грей это поглощенная доза, та энергия, что передалась тканям организма. И повторюсь еще раз — если оксид церия каким то невероятным образом нивелирует вред от образовавшихся свободных радикалов, спасти ДНК он ни как не сможет.

            «Отрицаете результаты лабораторных исследований?» — Нет. Просто не очень удовлетворен завершающей стадией любого научного исследования — грамотного представления его публике. Поэтому всегда ратовал за озвучивание научных работ сначала на тематических конференциях, а потом только в печать.

            • 0
              Zveruga Zveruga
              10.11.1616:36:27

              ученые исследовали влияние на подопытные организмы не радиации, а ионизирующего излучения.

              Я не увидел этого в статье. По моему там не сказано, использовали ли они только излучение гамма квантов или же в том числе и бомбардировку частицами высокой энергии.

              Если говорить о защите людей от радиации в космосе, то остановить частицы на космических кораблях гораздо проще чем излучение. Ионы можно остановить прослойкой раствора воды с борной кислотой. А вот гамма кванты можно остановить только толстым слоем тяжёлого металла, такого как свинец. И последнее как раз проблема для дальних космических полётов. Корабль с толстой свинцовой оболочкой для наших текущих технических возможностей нереален.

              Ибо лежат в не пересекаемых областях.

              И тем не менее вредят организму. А так как образуются под действием радиации значит защита от этого фактора нужна.

              не очень удовлетворен завершающей стадией любого научного исследования

              А вот в этом то и проблема. Многие комментаторы как на РИА новостях так и вы тут решили, что исследования завершены. При этом в самой новости говорится о том, что учёные сейчас займутся исследованиями причин, по которым оксид церия позволяет защититься от смертельных доз радиации. Т. е. было сделано неожиданное лабораторное открытие причины которого пока неизвестны и которые сейчас будут изучать.

              И это не означает, что мы не должны не доверять российским учёным, ведь факт открытия необычного эффекта есть!

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,