Старшему научному сотруднику химического факультета МГУ имени Михаила Ломоносова Владимиру Боченкову совместно с коллегами из Дании удалось расшифровать механизм взаимодействия наночастиц серебра с клетками иммунной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications, кратко о них сообщается в пресс-релизе университета, поступившем в редакцию «Ленты.ру».
В работе изучалась белковая корона — слой адсорбированных белковых молекул, формирующийся на поверхности наночастиц серебра при их попадании в биологическую среду, например, в кровь. Белковая корона маскирует наночастицы и во многом определяет их дальнейшую судьбу, например, скорость выведения из организма, способность проникновения в клетки определенного типа и распределение между органами.
Белковая корона состоит из двух слоев: жесткой короны — молекул белка, прочно связанных с наночастицей серебра, и мягкой короны, состоящей из слабо связанных молекул белка, находящихся в динамическом равновесии с раствором. Размер изучавшихся в работе наночастиц серебра составляет 50-88 нанометров, а диаметр белков, образующих корону — 3-7 нанометров. Ученым удалось исследовать наночастицы серебра с белковой короной in situ, то есть не извлекая их из биологической среды.
«В нашей работе было показано, что корона может влиять на способность наночастицы растворяться с образованием катионов серебра Ag+, которые определяют токсический эффект. В отсутствие мягкой короны (быстро обменивающегося со средой белковым слоем) катионы серебра связываются при взаимодействии с серосодержащими аминокислотами сывороточной среды, в особенности цистеином и метионином, и осаждаются в виде нанокристаллитов Ag2S в жесткой короне», — сказал Боченков.
До настоящего времени мягкая корона была изучена очень слабо из-за экспериментальных сложностей: при отделении наночастиц от белкового раствора слабо связанные молекулы белка десорбируются, то есть покидают частицу, оставаясь в растворе, оставляя на поверхности наночастиц только жесткую корону. Знание механизмов формирования и динамики поведения белковой короны, информация о ее составе и строении необходимы для понимания токсичности и опасности наночастиц для человеческого организма.