Исследование началось в 2019 году. Один из этапов проекта пермские ученые осуществили совместно с коллегами из Балтийского Федерального Университета им. И. Канта (г. Калининград).
Графен - это двумерный материал из одноатомного слоя углерода. Благодаря наличию уникальных свойства (прочность, теплопроводность, электропроводность), он имеет широкую сферу применения.
Оксид графена, в свою очередь, является многообещающим наноматериалом со многими потенциальными приложениями. Однако, прежде чем его можно будет широко использовать в таких областях, как доставка лекарств и медицинская диагностика, необходимо изучить его влияние на различные клеточные популяции в организме человека, чтобы обеспечить его безопасность.
В рамках проекта исследуется как наночастицы оксида графена взаимодействуют с клетками иммунной системы, и какие эффекты можно потенциально использовать для создания перспективных биомедицинских препаратов.
Заморина Светлана Анатольевна - доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник ИЭГМ УрО РАН (филиал ПФИЦ УрО РАН):
«Было изучено взаимодействие наночастиц оксида графена с мезенхимальными стволовыми клетками человека (МСК) в системе Cell-IQ, оценивая жизнеспособность, подвижность и скорость роста клеток. Показано, что все исследованные наночастицы оксида графена оказывают цитотоксическое действие на МСК в высокой концентрации (25 мкг/мл), при этом в низкой концентрации (5 мкг/мл) они практически не влияли на жизнеспособность МКС. В тоже время, наночастицы оксида графена способны увеличивать скорость движения клеток и их подвижность. Таким образом, мы впервые продемонстрировали взаимодействие наночастиц оксида графена МСК в системе мониторинга in vivo Cell-IQ.»
В процессе научной работы изучалось взаимодействие наночастиц оксида графена с Т-хелперами 17 типа. Это клетки адоптивного иммунитета, которые способны индуцировать процессы воспаления.
Впервые было установлено, что наночастицы оксида графена в концентрации 25 мкг/мл способны значительно увеличивать процент Т-хелперов 17 типа, а также продукцию ими IFN-γ.
Однако, низкие концентрации пегилированных наночастиц оксида графена (5 мкг/мл), в отличие от концентрации 25 мкг/мл, не влияют на развитие Т-хелперов 17 типа, что позволяет использовать их в дальнейшем для углубленных исследований функции Т-лимфоцитов и других иммунных клеток.
По результатам работы были опубликованы статьи в высокорейтинговых журналах MATERIALS (https://www.mdpi.com/1996-1944/16/2/877) и MOLECULES (https://www.mdpi.com/1420-3049/28/10/4148).
