Ученые из Дании и России изучили, как белки взаимодействуют с наночастицами серебра, обеспечивая их токсичность. Работа опубликована в Nature Communications, сообщает пресс-служба МГУ им. М.В. Ломоносова.
Наночастицы серебра активно применяют в косметической продукции, лаках, красках, фильтрах для воды, упаковке, медицинских изделиях, белье. Благодаря ионам серебра, эти частицы обладают бактерицидными свойствами, они убивают большинство вредных бактерий и грибков, не вызывая привыкания, в отличие от антибиотиков. Однако их безопасность для организма остается под вопросом. Ученые располагают данными о том, что наночастицы серебра могут быть токсичны для разных органов тела — мозга, печени, легких.
Ученые, включая старшего научного сотрудника химического факультета МГУ Владимира Боченкова (Vladimir Bochenkov), решили выяснить, что именно делает наночастицы серебра токсичными. Они изучили белковую корону, который представляет собой особый слой белков, осаждающийся на поверхности наночастицы, когда она попадает в кровь и другие ткани. Благодаря белковой короне чужеродная организму наночастица способна проникать в клетки, дольше выводиться из организма. Белковая корона включается в себя два слоя: жесткий и мягкий. В жестком слое молекулы белка прочно связаны с наночастицей серебра, в мягком — наоборот.
Ученые экспериментировали с наночастиц серебра размером 50-88 нм. С помощью локализованного поверхностного плазмонного резонанса для зондирования среды вблизи поверхности наночастицы серебра они впервые изучили работу мягкой короны. Выяснилось, что мягкая корона влияет на токсичность наночастиц серебра. Если ее убрать, то ионы серебра реагируют с серой и образуют нерастворимые и нетоксичные нанокристаллиты Ag2S в жесткой короне. Это соединение снижает биодоступность ионов серебра, а значит и токсичность. Если же мягкая корона присутствует, то наночастицы серебра более ядовиты. Авторы работы проверили это на иммунных клетках мышей.
Полученные результаты важны для понимания опасности наночастиц для человека. В перспективе, если белковую корону специально создавать, то наночастицы можно будет использовать для адресной доставки лекарств.
[Публикация подготовлена Центром популяризации научных знаний МГУ им. М.В. Ломоносова]
[Фото: Владимир Боченков]
