Мета: вивчити вплив фулерен-вмістних композитів (ФВК), опромінених видимим світлом, на генерування радикальних форм кисню (РФК) в клітинах тимоцитів, асцитного раку Ерліха та лейкозу L1210. Дослідити зміну життєздатності цих клітин за присутності опромінених ФВК. Методи: життєздатність клітин визначено з використанням 0,4 % розчину трипанового синього; РФК зареєстровано методом ЕПР-спектроскопії та спінових пасток; опромінення водних розчинів ФВК у видимому діапазоні проведено за допомогою ртутної лампи. Результати: показано, що ФВК при опроміненні підвищують швидкість генерування РФК та зменшують кількість життєздатних пухлинних клітин. Висновки: одержані результати дозволяють розглядати ФВК як потенційні препарати для фотодинамічної терапії.

Magnetic properties of multi-walled carbon nanotubes modified with iron (MWCNT + Fe) are studied in detail in the temperature range 4,2 - 300 K. Carbon encapsulated Fe nanoparticles were obtained using chemical vapor deposition method. The low-temperature SQUID magnetization measurements are supplemented by structural investigations with thermogravimetric (TG) analysis, transmission electron microscopy (ТЕМ), x-ray diffraction spectroscopy (XRD), and scanning electron microscopy (SEM). The magnetic susceptibility of MWCNT + Fe was also studied above room temperature to provide a complete picture of magnetic phase transitions.

The structure of hydrate cover layers of SiO2 - DNA - Dox (where Dox: doxorubicin) and SiO2 - DNA - Dox - C60 fullerene hybrids was studied by means of low-temperature <$Enothing sup 1 roman H> NMR spectroscopy in tetrachloromethane. The hydration properties of SiO2 - DNA - Dox nanomaterials combined with fullerenes and their derivatives are extremely important for their further use as therapeutics in cancer treatment and for safety reasons. The findings reveal that the hydration properties of the hybrids differ from those of the solid DNA particulates or SiO2 - DNA systems due to the existence of different types of water clusters, namely the weakly- (WAW) and strongly-associated water (SAW) clusters. For SAW clusters the radial distributions as well as the distributions of change in Gibbs free energy due to adsorptive interactions at the surfaces of the investigated systems were obtained.

За допомогою методу атомно-силової мікроскопії досліджено структуру одностінних та багатостінних вуглецевих нанотрубок (ВНТ), функціоналізованих карбоксильними групами, осаджених з водних суспензій. Електрохімічні властивості суспензій, що містять обидва типи ВНТ окремо, вивчено за допомогою методів циклічної вольтамперометрії та спектроскопії електохімічного імпедансу. Одержані результати можуть бути корисними для з'ясування механізмів специфічної біологічної дії ВНТ та їх застосування у різноманітних сферах нанобіотехнології.

Цель исследования - разработка технологии применения фуллеренов C60 в комбинированной терапии с доксорубицином для лечения злокачественных опухолей. Серию экспериментов в присутствии немодифицированных фуллеренов C60, доксорубицина и C60 в сочетании с доксорубицином проводили на группе мышей с трансплантированными злокачественными опухолями. Установлено, что введение C60 в сочетании с доксорубицином эффективно подавляет как рост опухоли, так и метастазирование карциномы легких Льюиса. Результаты демонстрируют возможность использования C60 в сочетании с доксорубицином в противоопухолевой терапии.

З використанням методів електронного парамагнітного резонансу та спінових уловлювачів уперше зареєстровано активні форми кисню (АФК), зокрема супероксидні аніон-радикали, які генерувались опроміненими у видимій і близькій ІЧ-ділянках світла багатостінними вуглецевими нанотрубками (БВНТ), що містились у водній суспензії. Виявлено ефект самоіндукованої генерації АФК після припинення фотоопромінення БВНТ. Одержані результати свідчать про можливість застосування фотозбуджених БВНТ у фотодинамічній терапії злоякісних пухлин.

Досліджено кристалічну структуру, спектри інфрачервоного поглинання та фотолюмінесценції композитів ізотактичного поліпропілену з багатостінними вуглецевими нанотрубками за концентрацій останніх від 0,1 до 5,0 мас. %. Вплив радіаційних пошкоджень на структурування композитів розглянуто у процесі електронного опромінення з дозами поглинання 3,0 і 4,0 МГр. З'ясовано, що сенсибілізація поліпропілену нанотрубками сприяє кристалізації композитів і призводить до зміни міжмолекулярної взаємодії. Опромінення складним чином впливає на процеси структурування та деградації композитів, які залежать від вмісту нанотрубок і дози опромінення.

Наголошено, що створення нових біосумісних наноматеріалів, здатних виявляти специфічну біологічну дію, є важливою комплексною проблемою, яка потребує використання останніх досягнень біотехнології. Досліджено вплив немодифікованого водорозчинного фулерену C60 на АТРазну активність і реакцію суперпреципітації натурального актоміозину скелетних м'язів кроля. Встановлено дозозалежний характер його дії на Мg<^>2+, Са<^>2+- та К<^>+-ATРазну активність та суперпреципітацію актоміозину. Це відкриває перспективи регуляції процесу скорочення - розслаблення скелетних м'язів за допомогою досліджуваного С60.

Створення нових наноструктур з високою протипухлинною активністю є важливою проблемою сучасної біотехнології. Мета роботи - оцінити цитотоксичиість створеного комплексу фулерену C60 з антибіотиком антрациклінового ряду доксорубіцином (Докс) на різні типи клітин (пухлинні, імунокомпетентні і гепатоцити) та порівняти одержані результати з токсичною дією вільного фулерену C60 і Докс за умов in vitro. Розподіл за розміром частинок у C60 + Докс суміші вимірювали за методом динамічного розсіювання світла (ДРС). Токсичний ефект комплексу C60 + Докс щодо нормальних і пухлинних клітин вивчали in vitro з використанням МТТ-тесту. Встановлено, що в суміші C60 + Докс в основному реєструються частинки з діаметром 132 нм. Токсична дія комплексу C60 + Докс щодо нормальних (лімфоцити, макрофаги, гепатоцити) і пухлинних (асцитна карцинома Ерліха, лейкоз L1210, карцинома легені Льюїс) клітин виявилася меншою приблизно на 10 - 16 і 7 - 9 % відповідно у порівнянні з впливом вільного Докс. Висновки: розроблений комплекс C60 + Докс можна розглядати як новий фармакологічний препарат, що за умов in vitro здатний ефективно знищувати пухлинні клітини і одночасно запобігати побічним токсичним ефектам, притаманним традиційному протипухлинному препарату Докс щодо нормальних клітин.

Досліджено вплив наночастинок C60 фулерену (30 - 90 нм) на динаміку процесів розвитку силової відповіді у разі стимуляційного подразнення м'яза soleus щура на фоні ішемічної патології, яка виникає упродовж перших 5 год та перших 5 днів після 2 год ішемізації і наступної реперфузії. Встановлено, що внутрішньовенне та внутрішньом'язове введення C60 фулерену (1 мг/кг) мають різні терапевтичні ефекти залежно від досліджуваних макропараметрів скорочення м'яза. Найбільш оптимальним для корекції швидкісних макропараметрів скорочення за ішемічного ушкодження м'язової тканини є внутрішньовенне введення препарату, а внутрішньом'язове проявляє більш захисну дію за рухів, пов'язаних з генерацією максимальної силової відповіді або тривалих скорочень, які збільшують рівень втомлюваності м'язу. Отже, C60 фулерен можна розглядати як перспективний агент для ефективної терапії патологічних станів м'язової системи, в основі розвитку яких лежить патологічна дія вільнорадикальних процесів.

Aim - to estimate the combined action of C60 fullerene and light irradiation on viability of L1210 leukemic cells, nitric oxide (NO) generation, p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) activity and cell cycle distribution. Cell viability was assessed by MTT test. Light-emitting diode lamp (lambda = 410 - 700 nm, 2,45 J/cm<^>2) was used for C60 fullerene photoexcitation. Nitrite level and NO-synthase activity were measured by Griess reaction and by conversion of L-arginine to L-citrulline, respectively. p38 MAPK activity was assessed by Western blot analysis. Cell cycle distribution was determined by flow cytometry. It was shown that light irradiation of C60 fullerene-treated L1210 cells was accompanied by 55 % decrease of their viability at 48 h of culture. Nitrite level measured as an index of reactive NO generation was increased at the early period after C60 fullerene photoexcitation due to activation of both constitutive and inducible NO-synthase isoforms. The simultaneous activation of p38 MAPK was detected. Accumulation of L1210 cells in suh-G, phase of cell cycle was observed after C60 fullerene photoexcitation. Conclusion: photoexcited C60 fullerene exerts cytotoxic effect, at least in part, through triggering production of reactive NO species and activation of p38 kinase apoptotic pathways in L1210 leukemic cells.