ИСТИНА

Физико-химические свойства и размеры, сравнимые с характерными размерами биомолекул клеточных органелл, делают возможным использование наноструктур для создания методик и инструментов, которые могут быть использованы в биологических и медицинских исследованиях, в целях медицинской диагностики и, в дальнейшем, в целях терапевтического воздействия, а так же в биотехнологиях. Алмазные наночастицы считаются одним из наиболее перспективных материалов, так как имеют превосходные механические и оптические характеристики, большую площадь поверхности, являются химически стабильными, относительно малотоксичными и биосовместимыми, а также имеют характерный сигнал комбинационного рассеяния. Предполагается, что наночастицы или их коньюгаты (с биологически активными молекулами) будут вводиться в живой организм и распространяться по нему через кровеносную систему. Однако присутствие наночастиц в кровотоке может привести к изменению микрореологических параметров крови, что в свою очередь может повлиять на микроциркуляцию крови и общее состояние организма в целом. Известно, что белки плазмы крови адсорбируются на поверхности наноалмазов, однако механизм взаимодействия при этом не ясен. Таким образом, исследование взаимодействия наночастиц с компонентами крови, в частности с альбумином, является важной и актуальной задачей, которая тесно связана с проблемами нанотоксикологии и нанобезопасности. В настоящей работе определяются структурные изменения молекул альбумина при взаимодействии с наноалмазами in vitro методом микроспектроскопии комбинационного рассеяния. Данный метод является эффективным инструментом для изучения состава и строения вещества, дает информацию о вторичной структуре, позволяет получать субмикронное пространственное разрешение. Ранее были обнаружены существенные конформационные изменения человеческого сывороточного альбумина в лиофилизованном образце при взаимодействии с наноалмазными частицами. Для максимального приближения к условиям нативной среды в данной работе измерения проводились на суспензии, представляющей собой комплекс карбоксилированных наноалмазов размером 100 нм и человеческого альбумина (HSA) в PBS. Методом спектроскопии поглощения проведена оценка количества адсорбированных молекул альбумина, согласно которой на одну частицу нанолмаза приходится 10000 молекул, что соответствует примерно 10 мономолекулярным слоям. Проведено сравнение полученных КР спектров комплекса со спектрами раствора альбумина. Установлено, что в результате взаимодействия с наноалмазами происходят значительные конформационные изменения молекул альбумина: увеличивается доля неупорядоченной структуры, происходит разрыв дисульфидных мостиков, а также заметно уменьшается интенсивность линии фенилаланина, которую принято считать конформационно нечувствительной. Столь существенные изменения структуры альбумина при комплексообразовании с наноалмазами могут привести к снижению функциональной активности белка. Таким образом, метод направленной доставки лекарств, основанный на создании биофункционализированных с помощью молекул альбумина наноалмазов, может быть неэффективным. А при введении наноалмазов в высоких концентрациях, могут заметно измениться микрореологические параметры крови, что делает их применение небезопасным.