Nanoparticles: importance today, class ification, use in medicine, toxicity

Authors

  • I. A. Bandas
  • I. Ya. Krynytska
  • M. I. Kulitska
  • M. M. Korda

DOI:

https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2015.v17.i3.5066

Abstract

In recent years research in various areas of nanoscience in the world and in Ukraine is rapidly developing. According
to scientific publications and internet resources authors had analyzed the state of research in various fields
of nanotechnology, nanomedicine, nanotoxicology, nanochemistry of metals. The authors drew attention to the need
for in-depth study of the physiological, biochemical and physical-chemical mechanisms of nanoparticles’ on living
organism in order to prevent their possible toxic effects.

References

Трахтенберг І. М. Наночастинки металів, методи отримання, сфери застосування, фізико-хімічні та токсичні властивості / І. М. Трахтенберг, Н. М. Дмитруха // Укр. журн. з проблем медицини праці. – 2013. –№ 4 (37). – С. 62–74.

Алфимов М. В. Нанотехнологии: определения и классификация

/ М. В. Алфимов, Л. М. Гохберг, К. С. Фурсов // Рос. нанотехнологии. – 2010. – 5,№ 7–8. – С. 8–15.

Нанотехнології у ХХІ столітті: стратегічні пріоритети та ринкові підходи до впровадження : монографія / [Г. О. Андрощук, А. В. Ямчук, Н. В. Березняк та ін.]. – К. : УкрІНТЕІ, 2011. – 275 с.

Чекман І. С. Наночастинки: властивості та перспективи застосування / І. С. Чекман // Укр. біохім. журн. – 2009. – 81, № 1. – С. 122–129.

Introduction to nanotechnology: potential applications in physical medicine and rehabilitation / A. T. Gordon, G. E. Lutz, M. L. Boninger [et al.] // Am. J. Phys. Med. Rehabil. – 2007. – 86, № 3. – Р. 225–241.

Roco M. C. Possibilities for global governance of converging technologies / M. C. Roco // J. Nanopart Res. – 2008. – 10. – P. 11–29.

Taniguchi N. On the basic Concept of “Nanotechnology” / N. Taniguchi. – Presented at Proc. ICPE. – 1974.

Чекман І. С. Наногенотоксикологія: вплив наночастинок на клітину / І. С. Чекман, М. О. Говоруха,А. М. Дорошенко // Укр. мед. часопис. – 2011. – № 1(81), I/II. – С. 30–35.

Балабанов В. И. Нанотехнологии / В. И. Балабанов // Наука будущего. – М. : Эксмо, 2009. –С. 215–220.

Нанотехнології в сучасному сільському господарстві / О. В. Ситар, Н. В. Новицька, Н. Ю. Таран[та ін.] // Фізика живого. – 2010. – 18. – С. 113–116.

Фастовець П. М. Класифікація наноструктурованих матеріалів для інженерії поверхні деталеймашин / П. М. Фастовець // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 5 (57). –

С. 19–25.

The water-soluble fullerene derivative “radical sponge” exerts cytoprotective action against UVA irradiation but not visible-light-catalyzed cytotoxicity in human skin keratinocytes / L. Xiao, H. Takada, X. Gan, N. Miwa // Bioorg. Med. Chem. Lett. – 2006. – 16. –

P. 1590–1595.

Наукові основи наномедицини, нанофармакології та нанофармації / В. Ф. Москаленко, В. М. Лісовий, І. С. Чекман [та ін.] // Вісн. НМУ

ім. О. О. Богомольця. – 2009. – № 2. – С. 17–31.

Чекман И. С. Нанотехнологии, наномедицина, нанофармакология, нанофармация: внедрение результатов в медицинскую практику / И. С. Чекман // Пробл. ендокринної патології. – 2014. – № 1. – С. 80–94.

Partha R. Biomedical applications of functionalized fullerene-based nanomaterials / R. Partha, J. L. Conyers // International Journal of Nanomedicine. – 2009. – 4. – P. 261–275.

Нанотехнологии, наномедицина: горизонты фундаментальных исследований. Нановисмут: перспективы применения в лечении сифилиса / В. И. Степаненко, И. С. Чекман, В. Г. Коляденко [и др.] // Клінічна імунологія. Алергологія. Інфектологія. – 2011. – № 1. –

С. 10–16.

Раткин Л. С. Современные нанотехнологии для профилактики и лечения инфекционных заболеваний / Л. С. Раткин // Акт. инфекции: профилактика, диагностика, контроль. – 2012. – № 1/2. – С. 28–29.

The polyhydroxylated fullerene derivative 60(OH)24 protects mice from ionizing-radiation-induced immune and mitochondrial dysfunction / X. Cai, J. Hao, X. Zhang [et al.] // Toxicology and Applied Pharmacology. – 2010. – 243. – P. 27–34.

Черноусова С. Наночастинки в медицині /

С. Черноусова, М. Епплє // Наносистеми, наноматеріали,

нанотехнології. – 2012. – 10, № 4. – С. 667–685.

Yigit M. V. Magnetic nanoparticles for cancer diagnosis and therapy / M. V. Yigit, A. Moore, Z. Medarova // Pharm Res. – 2012. – 29 (5). – P. 1180-1188.

Dykman L. Gold nanoparticles in biomedical applications: recent advances and perspectives / L. Dykman, N. Khlebtsov // Chem. Soc. Rev. – 2012. – 41. – P. 2256–2282.

Jain S. Gold nanoparticles as novel agents for cancer therapy / S. Jain, D. G. Hirst, J. M. O’Sullivan //Br. J. Radiol. – 2012. – 85. – P. 101–113.

Lipid-based nanoparticles for siRNA delivery in cancer therapy: paradigms and challenges / L. C. GomesdaSilva, N. A. Fonseca, V. Moura [et al.] // Acc. Chem. Res. – 2012. – 45. – P. 1163–1171.

Sequence-dependent combination therapy with doxorubicin and a survivin-specific small interfering RNA nanodrug demonstrates efficacy in models of adenocarcinoma / S. K. Ghosh, M. V. Yigit, M. Uchida

[et al.] // Int. J. Cancer. – 2014. – 134 (7). – Р. 1758–1766.

Kievit F. M. Cancer Nanotheranostics: Improving Imaging and Therapy by Targeted Delivery across Biological Barriers / F. M. Kievit, M. Q. Zhang // Adv.Mater. – 2011. – 23. – P. H217.

Алюскина О. Ю. Опасности и риски нанотехнологий [Электронный ресурс] / О. Ю. Алюскина,В. В. Тихоненко. – 2012. – Режим доступа : http://repo.uipa.edu.ua/jspui/bitstream/123456789/1467/3/Aljuskina.pdf.27. Yamawaki H. Cytotoxicity of water-solublefullerene in vascular endothelial cells / H. Yamawaki,N. Iwai // Am. J. Physiol. – 2006. – 290. – P. C1495–C1502.

ISO/TS 11360:2010 Nanotechnoloies –Methodology for the classification and categorozation of nanomaterials. – Ed. 2010 – 07–15. – ISO, 2010. – 32 p.

Warheit D. B. How meaningful are the results of nanotoxicity studies in the absence of adequate material characterization? / D. B. Warheit // Toxicol. Sci. – 2008. –101. – P. 183–185.

Toxicity of therapeutic nanoparticles / M. A. MaurerJones, K. C. Bantz, S. A. Love [et al.] // Nanomedicine. –2009. – 4. – P. 219–241.

Reported nanosafety practices in reaserch laboratories worldwide / F. Balas, M. Arruebo, J. Urrutia, J. Santamaria // Nature Nanotechnology. – 2010. – 5. –P. 93–96.

Щербаков А. Б. Между нанокорытом и нанокосмосом. Косметический рынок сегодня / А. Б. Щер-баков, Е. И. Савенко, Н. М. Жолобак // Украинское издание. – 2008. – № 6. – С. 27–30

In vitro structural and functional evaluation of gold nanoparticles conjugated antibiotics / B. Saha,J. Bhattacharya, A. Mukherjee [et al.] // Nanoscale Res. Lett. – 2007. – 2 (12). – P. 614–622.

Conjugation of Kahalalide F with gold nanoparticles to enhance in vitro antitumoral activity / L. Hosta, M. PlaRoca, J. Arbiol [et al.] // Bioconjug. Chem. – 2009. – 20(1). – P. 138–146.

Рибачук А. В. Протимікробні властивості наносрібла / А. В. Рибачук, І. С. Чекман // Укр. наук.-мед. молодіж. журн. – 2009. – № 2. – С. 32–36.

Противірусна активність наночастинок металів: погляд на проблему [Електронний ресурс] /І. С. Чекман, В. Ф. Марієвський, С. Л. Рибалко [та ін.] //Укр. мед. часопис. – 2015. – Режим доступу : http://www.umj.com.ua/article/83555/protivirusnaktivnistnanochastinok-

metaliv-poglyad-na-problemu.

Silver nanoparticles as potential antiviral agents /S. Galdiero, A. Falanga, M. Vitiello [et al.] // Molecules. –2011. – 16 (10). – P. 8894–8918.

Metal nanoparticles: the protective nanoshield against virus infection / M. Rai, S. D. Deshmukh, A. P. Ingle [et al.] // Crit. Rev. Microbiol. – 2014. – Р. 1–11.

Interaction of titanium dioxide nanoparticles with influenza virus / N. A. Mazurkova, Y. E. Spitsyna, N. V. Shikina [et al.] // Nanotechnol. Russia. – 2010. –5. – P. 417–420.

Аналіз колоїдних систем на основі наночастинок Сu-O-H2O та Ag-O-H2O, отриманих методом молекулярних пучків / Ю. А. Курапов, Л. А. Крушинска, В. Ф. Горчев [та ін.] // Доп. НАН України. – 2009. –

№ 7. – С. 176–181.

Синтез та стабілізація наночастинок Cu уводних розчинах та їх бактерицидна активність /І. С. Петрик, Г. М. Єременко, Н. П. Смірнова [та ін.] //Хімія, фізика та технологія поверхні. – 2014. – 5,№ 1. – С. 74–81.

Шимановский Н. Л. Нанотехнологии в современной фармакологии / Н. Л. Шимановский // Междунар. мед. журн. – 2009. – № 1. – С. 131–135.

Глушкова А. В. Нанотехнологии и нанотоксикология – взгляд на проблему / А. В. Глушкова, А. С. Радилов, В. Р. Рембовский // оксикол. вестн. –2007. – № 6. – С. 4–8.

Нанотехнології в медицині, фармації та фармакології / Л. Г. Розенфельд, І. С. Чекман, А. І. Тертишна [та ін.] // Фармакологія та лікарська токсикологія. –2008. – № 1–3. – С. 3–7.

Фізико-хімічні, фармако-токсикологічні та протипухлинні властивості феромагнітних наночастинок заліза (експериментальне дослідження) /В. С. Мосієнко, Н. Ф. Кущевська, А. П. Бурлака [та ін.] //Онкологія. – 2012. – 14, № 1. – С. 13–18.

Comparative genotoxicity of cobalt nanoparticles and ions on human peripheral leukocytes in vitro /R. Colognato, A. Bonelli, J. Ponti [et al.] // Mutagenesis. –2008. – 23 (5). – P. 377–382.

Ferrari M. Cancer nanotechnology: opportunities and challenges / M. Ferrari // Nat. Rev. Cancer. – 2005. –5 (3). – P. 161–171.

Usenko C. Y. Fullerene C60 exposure elicits an oxidative stress response in embryonic zebrafish / C. Y. Usenko, S. L. Harper, R. L. Tanguay // Toxicol. Appl. Pharmacol. – 2008. – 229. – P. 44–55.

Pulskamp K. Carbon nanotubes show no sign of acute toxicity but induce intracellular reactive oxygen species in dependence on contaminants / K. Pulskamp, S. Diabate, H. F. Krug // Toxicol Lett. – 2007. – 168. –P. 58–74.

Криницька І. Я. Роль активних форм кисню у розвитку гепатопульмонального синдрому в експерименті / І. Я. Криницька // Здобутки клініч. іексперим. медицини. – 2012. – № 1. – С. 72–76.

Активні форми кисню та їх роль у метаболізмі клітини / М. І. Колісник, Г. В. Колісник, Є. Нідзюлка, В. В. Влізло // Біологія тварин. – 2009. – 11, № 2. –С. 59–70.

Функціональна активність сперміїв кролів за дії наночастинок срібла при короткочасному зберіганні in vitro / В. Сирватка, Ю. Сливчук, І. Розгоні, І. Гевкан // Вісн. Львівського університету. Серія біологічна. –2013. – Вип. 62. – С. 256–261.

Silver Nanoparticles disrupt GDNF/Fyn kinase signaling in spermatogonial stem cells / L. K. BraydichStolle, B. Lucas, A. Schrand [et al.] // Toxicol. Sci. – 2010. –116, № 2. – P. 577–589.

Organic compounds from diesel exhaust particles elicit a proinflammatory response in human airway epithelial cells and induce cytochrome p450 1A1 expression /V. Bonvallot, A. Baeza-Squiban, A. Baulig [et al.] // Am. J.Respir. Cell. Mol. Biol. – 2001. – 25 (4). – P. 515–521.

Inflammatory properties of ironcontaining carbon nanoparticles / W. J. Waldman, R. Kristovich, D. A. Knight, P. K. Dutta // Chem. Res. Toxicol. – 2007. – 20 (8). –P. 1149–1154.

Біохімічні механізми апоптозу / Л. І. Остапченко, Т. Б. Синельник, Т. В. Рибальченко, В. К. Рибальченко. – К. : ВПЦ “Київський університет”, 2010. – 310 с.

Клестова З. С. Нанотехнології та біоризики [Електронний ресурс] / З. С. Клестова, А. М. Головко ; Наук.-техн. бюл. Ін-ту біології тварин і Держ.наук.-дослід. контрол. ін-ту ветпрепаратів та корм.

добавок. – Львів, 2014. – Вип. 15, № 2/3. – С. 329–339. – Режим доступу : URL : http://nbuv.gov.ua/j-pdf/Ntbibt_2014_15_2-3_66.pdf.

Chor Yong Tay. Nano-hydroxyapatite and nanotitanium Dioxide Exibit Different Subcellular Distribution and Apoptic Profile in Human Oral Epithelium / ChorYong Tay, Wanru Fang, Magdiel Inggrid Setyavati //App.

Materials and interfaces. – 2014. – dx.doi.org/10.1021/

am501266a. – 9 p.

Chor Yong Tay. Reciprocal Response of Human

Oral Epithelial cells to Internalized Silicia Nanoparticles

/ Chor Yong Tay, Wanru Fang, Magdiel Inggrid

Setyavati // Part. Syst.Charact. – 2013. – DOI:10.1002/

ppsc.20130011. – 10 p.

Downloads

Published

2015-10-26

How to Cite

Bandas, I. A., Krynytska, I. Y., Kulitska, M. I., & Korda, M. M. (2015). Nanoparticles: importance today, class ification, use in medicine, toxicity. Medical and Clinical Chemistry, 17(3). https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2015.v17.i3.5066

Issue

Section

REVIEWS