Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2012. Том 57. № 5. С. 5-10

РАДИАЦИОННАЯ БИОЛОГИЯ

К.В. Котенко¹, И.К. Беляев¹, Ю.П.Бузулуков², А.Ю. Бушманов¹, В.Ф. Демин², И.В. Гмошинский³, Е.С. Жорова¹, В.С. Калистратова¹, Н.С. Марченков², П.Г. Нисимов¹, Р.В. Распопов³, В.Ю. Соловьев¹

Экспериментальное исследование биокинетики наночастиц оксида цинка в организме крыс после однократного перорального введения с использованием технологии меченых атомов

1. Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна ФМБА России, Москва, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. ; 2. Российский научный центр «Курчатовский институт», Москва; 3. Институт питания РАМН, Москва

Реферат

Цель: Количественная оценка биокинетики наночастиц окиси цинка в организме лабораторных животных (крыс) после однократного перорального введения с использованием технологии меченых атомов.

Материал и методы: Исходным материалом являлась суспензия наночастиц окиси цинка с медианным диаметром около 30 нм. Перед введением животным наночастицы облучались потоком тепловых нейтронов, в результате чего часть атомов активировалась с образованием радиоактивных ядер ⁶⁵Zn с периодoм полураспада 243,8 дня. Исследование проводилось на четырех группах животных (в каждой группе по 3 белые крысы-самцы линии Вистар со средней массой тела ~ 170 г). Суспензия наночастиц была разделена на 12 частей по 0,5 мл. Забой животных производился через 4, 24, 72 и 120 часов после введения суспензии наночастиц с последующим взятием на исследование органов животных, включая головной мозг, сердце, легкое, печень, селезенку, поджелудочную железу, почки и семенники, а также оставшуюся тушку, кровь, кал и мочу. Измерения активности органов и тканей осуществлялось на низкофоновом гамма-спектрометре.

Результаты: Оценены биокинетические параметры транспорта наночастиц окиси цинка для крыс-самцов линии Вистар после однократного перорального введения. Максимальное содержание по массе наночастиц в органах крыс наблюдается в период 24-72 часа после перорального введения. В точке максимума распределение содержания ⁶⁵Zn по массе в органах уменьшается в соответствии со следующей последовательностью: печень ® почки ® селезенка ® поджелудочная железа ® сердце ® кровь ®головной мозг.

Выводы: 1. Отработана технология получения нового вида продукции - меченых металлосодержащих наночастиц путем облучения тепловыми нейтронами ядерного реактора. 2. Доказана возможность проведения исследований биокинетики наночастиц в организме лабораторных животных с использованием технологии меченых атомов. 3. Регистрация активности ⁶⁵Zn в головном мозге лабораторных животных (крыс) в количестве около 0,06 % от введенной активности доказывает, что наночастицы (или продукты их модификации в организме) способны преодолеть гематоэнцефалический барьер.

Ключевые слова: наночастицы, окись цинка, радиоактивная метка, эксперимент, крысы, биокинетика, гематоэнцефалический барьер

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Soloviev V.Yu. Problem of providing safety of nanotechnology, human health products produced by means of nanotechnology and safety of life environment. Internat. Forum on Natotechnologies, 3-5.12.2008. Moscow. 2008. Vol. 2. P. 286-288.
2. Hagens W.I., Oomen A.G., de Jong W.H. et. al. What do we (need to) know about the kinetic properties of nanoparticles in the body? Regul. Toxicol. Pharmacol. 2007. Vol. 49. No. 3. Р. 217-229.
3. Li S.D., Huang L. Pharmacokinetics and biodistribution of nanoparticles. Mol. Pharm. 2008. Vol. 5. No. 4. Р. 496-504.
4. Tang J., Xiong L., Wang S. et. al. Distribution, translocation and accumulation of silver nanoparticles in rats. J. Nanosci. Nanotechnol. 2009. Vol. 9. No. 8. Р. 4924-4932.
5. De Jong W.H., Hagens W.I., Krystek P. еt. аl. Particle size-dependent organ distribution of gold nanoparticles after intravenous administration. Biomaterials. 2008. Vol. 29. No. 12. Р. 1912-1919.
6. Zhu M.-T., Feng W.-Y., Wang Y. et. al. Particokinetics and extrapulmonary translocation of intratracheally instilled ferric oxide nanoparticles in rats and the potential health risk assessment. Toxicol. Sci. 2009. Vol. 107. No. 2. Р. 342-351.
7. Raspopov R.V., Buzulukov Yu.P., Marchenkov N.S. et. al. Research of zinc oxide nanoparticles’ bioavailability by radioactive tracer method. Nutrition questions. 2010. Vol. 79. No. 6. P. 14-18.
8. Richness of the Nano-World. Photo-Report from the Depths of Matter. Ed. by Yu.D. Tretyakov. Moscow: BINOM. BKL Publishers. 2010. 171 p.

Для цитирования: Kotenko K.V., Belyaev I.K., Buzulukov Yu.P., Bushmanov А.Yu., Demin V.F., Gmoshinski I.V., Zhorova E.S., Kalistratova V.S., Marchenkov N.S., Nisimov P.G., Raspopov R.V., Soloviev V.Yu. Experimental Research of Zinc Oxide-labeled Nanoparticles Biokinetics in Rats’ Organism after Single Oral dministration by Labeled Atoms Technology. Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2012. Т. 57. № 5. С. 5-10. English.

PDF (ENG) Полная версия статьи