Влияние ионизирующего излучения на электростатические свойства золотых наночастиц

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В данной работе с помощью Монте-Карло моделирования в программном пакете GEANT4 произведена численная оценка влияния γ-излучения типичных коммерческих медицинских источников на базе рентгеновских трубок и линейных ускорителей на электростатические свойства радиосенсибилизирующих золотых наночастиц, находящихся в тканеподобной среде. Показано, что для реалистических доз облучения существенная доля золотых наночастиц, вплоть до ∼ 10-1, может, по крайней мере, временно изменять свой поверхностный заряд достаточно сильно для перехода анионных золотых наночастиц в катионные, что может приводить к цитотоксическим эффектам.

Об авторах

М. Ю Азаркин

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: aaarkinmy@lebedev.ru
Москва, Россия

М. Р Киракосян

Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН

Email: kirakosyanmr@lebedev.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. L. Gong, Y. Zhang, C. Liu, M. Zhang, and S. Han, Int. J. Nanomed. 16, 1083 (2021).
  2. J. E. Moulder, Int. J. Radiat. Biol. 95(7), 940 (2019).
  3. D. Kwatra, A. Venugopal, and S. Anant, Translational Cancer Research 2(4), 330 (2013).
  4. R. Augustine, A. Hasan, R. Primavera, R. J. Wilson, A. S. Thakor, and B. D. Kevadiya, Materials Today Communications 25, 101692 (2020).
  5. S. Penninckx, A.-C. Heuskin, C. Michiels, and S. Lucas, Cancers (Basel) 12, 2021 (2020).
  6. Y. Chen, J. Yang, S. Fu, and J. Wu, Int. J. Nanomed. 15, 9407 (2020).
  7. O. V. Dement’eva and M. Kartseva, Colloid Journal 85, 500 (2023).
  8. E. Vlastou, S. Diamantopoulos, and E. P. Efstathopoulos, Physica Medica 80, 57 (2020).
  9. S. Rosa, C. Connolly, G. Schettino, K. T. Butterworth, and K. M. Prise, Cancer Nanotechnology 8, 2 (2017).
  10. P. Zygmanski, E. Sajo, and D. Brivio, Z. Med. Phys. 33(2), 119 (2023).
  11. M. A. Kolyvanova, A. V. Belousov, G. A. Krusanov, A. K. Isaguileva, K. V. Morozov, M. E. Kartseva, M. H. Salpagarov, P. V. Krivoshapkin, O. V. Dement’eva, V. M. Rudoy, and V. N. Morozov, Int. J. Mol. Sci. 22(11), (2021).
  12. M. Azarkin, M. Kirakosyan, and V. Ryabov, Int. J. Mol. Sci. 25(17), 13400 (2024).
  13. P. Bláha, C. Feoli, S. Agosteo et al. (Collaboration), Front. Oncol. 11, 682647 (2021).
  14. K. Morita, Y. Nishimura, S. Nakamura, Y. Arai, C. Numako, K. Sato, M. Nakayama, H. Akasaka, R. Sasaki, C. Ogino, and A. Kondo, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 198, 111451 (2021).
  15. T. J. Meyer, A. Scherzad, H. Moratin, T. E. Gehrke, J. Killisperger, R. Hagen, G. Wohlleben, B. Polat, S. Dembski, N. Kleinsasser, and S. Hackenberg, Materials (Basel) 12(24), (2019).
  16. L. R. H. Gerken, A. Gogos, F. H. L. Starsich, H. David, M. E. Gerdes, H. Schiefer, S. Psoroulas, D. Meer, L. Plasswilm, D. C. Weber, and I. K. Herrmann, Nat. Commun. 13, 3248 (2022).
  17. I. Nurhasanah, A. Luthfia, and Z. Arifin, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 202, 012027 (2017).
  18. M. Ilharon, Thema B 91A1 (2019), 330 (2017).
  19. E. Frohlich, Int. J. Nanomed. 7, 5577 (2012).
  20. H. Sun, C. Jiang, L. Wu, X. Bai, and S. Zhai, Front. Bioeng. Biotechn. 7 (2019); https://doi.org/10.3389/fbioe.2019.00414.
  21. M. Adabi, M. Naghibzadeh, M. Adabi, M. A. Zarrinfard, S. S. Esnaashari, A. M. Seifalian, R. Faridi-Majidi, H. Tanimowo Aiyelabegan, and H. Ghanbari, Artif. Cells Nanomed. Biotechnol. 45(4), 833 (2016).
  22. S. Bhattacharjee, L. H. de Haan, N. M. Evers, X. Jiang, A. T. Marcells, H. Zuilhof, I. M. Rietjens, and G. M. Alink, Particle and Fibre Toxicology 7, 25 (2010).
  23. N. M. Schaeublin, L. K. Braydich-Stolle, A. M. Schrand, J. M. Miller, J. Hutchison, J. J. Schlager, and S. M. Hussain, Nanoscale 3, 410 (2011).
  24. S. May, C. Hirsch, A. Rippl, N. Bohmer, J.-P. Kaiser, L. Diener, A. Wichser, A. Burkle, and P. Wick, Nanoscale 10(33), 15723 (2018).
  25. X. He, H. Gu, Y. Ma, Y. Cai, H. Jiang, Y. Zhang, H. Xie, M. Yang, X. Fan, L. Guo, Z. Yang, and C. Hu, Nat. Commun. 15, 9843 (2024).
  26. J. Sun, L.-H. Guo, H. Zhang, and L. Zhao, Environ. Sci. Technol. 48(20), 11962 (2014).
  27. J. Petkovic, T. Kuzma, K. Rade, S. Novak, and M. Filipic, J. Hazard. Mater. 196, 145 (2011).
  28. X.-D. Zhang, M.-L. Guo, H.-Y. Wu, Y.-M. Sun, Y.-Q. Ding, X. Feng, and L.-A. Zhang, Int. J. Nanomed. 4, 165 (2009).
  29. K. Qaminieh, Molecules 29, 2484 (2024)
  30. S. Agostinelli, J. Allison, K. Amako et al. (Collaboration), Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 506(3), 303 (2003).
  31. J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis et al. (Collaboration), Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment 835, 186 (2016).
  32. S. Incerti, G. Baldacchino, M. Bernal, R. Capra, C. Champion, Z. Francis, P. Gueye, A. Mantero, B. Maselliano, P. Moretto, P. Nieminen, C. Villagrasa, and C. Zacharatou, Inter. J. Model., Simul. and Sci. Comput. 01(02), 157 (2010).
  33. M. Azarkin, M. Kirakosyan, and V. Ryabov, Int. J. Mol. Sci. 25(17), 9525 (2024).
  34. J. Allison, K. Amako, J. Apostolakis et al. (Collaboration), IEEE Trans. Nucl. Sci. 53(1), 270 (2006).
  35. D. Sakata, I. Kyriakou, S. Okada, H. N. Tran, N. Lampe, S. Guatelli, M.-C. Bordage, V. Ivanchenko, K. Murakami, T. Sasaki, D. Emfietzoglou, and S. Incerti, Physica Medica 45(5), 2230 (2018).
  36. H. Nikjoo and L. Lindborg, Phys. Med. Biol. 55, 109 (2010).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025