Введение
1 Обзор литературы 14
1.1 Свойства и потенциальная токсичность нанокристаллов 14
1.2 Применение гибридных материалов на основе нанокристаллов в медицине 15
1.3 Механизмы токсичности нанокристаллов 17
1.4 Взаимосвязь физико-химических свойств нанокристаллов и их токсичности 22
1.4.1 Токсичность и размер нанокристаллов 22
1.4.2 Токсичность и форма нанокристаллов 24
1.4.3 Токсичность и химический состав нанокристаллов 24
1.4.4 Токсичность и поверхностный заряд нанокристаллов 25
1.4.5 Токсичность и функционализация нанокристаллов 28
1.5 Изучение токсичности нанокристаллов 29
1.5.1 Изучение цитотоксичности нанокристаллов 30
1.5.2 Совместно культивируемые клеточные линии и 3D-культуры клеток 45
1.5.3 Исследование токсичности нанокристаллов in vivo 46
1.6 Заключение 50
2 Материалы и методы 52
2.1 Объекты исследования 52
2.1.1 Основные использованные наноматериалы, животные, клеточные линии, реактивы и расходные материалы 52
2.1.2 Основное использованное оборудование 54
2.2 Получение водорастворимых квантовых точек составов CdSe/ZnS, CdSe/CdS/ZnS (6+3 МС), CdSe/CdS (8 МС), CuInS2/ZnS и PbS/CdS/ZnS 55
2.3 Модификация поверхности квантовых точек производными полиэтиленгликоля 57
2.4 Оптическая характеризация, определение размеров и зарядов квантовых точек 59
2.5 Оценка и мониторинг коллоидной стабильности квантовых точек 59
2.6 Оценка цитотоксичности квантовых точек in vitro 60
2.7 Флуоресцентная микроскопия 62
2.8 Исследование механизма образования амилоидных фибрилл инсулина при взаимодействии с квантовыми точками 63
2.9 Тиофлавиновый флуоресцентный тест 63
2.10 Атомно-силовая микроскопия 64
2.11 Оценка острой токсичности квантовых точек 65
2.12 Оценка отдаленных последствий инъекции квантовых точек в мышиной модели BALB/c 66
2.13 Приготовление гистологических образцов тканей 67
2.14 Окрашивание парафиновых слайдов гематоксилином и эозином 67
2.15 Определение массы и клеточности органов иммунной системы 68
2.16 Оценка влияния квантовых точек на клеточный иммунитет в реакции гиперчувствительности замедленного типа 68
2.17 Оценка фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов 69
2.18 Статистическая обработка полученных результатов 70
3 Результаты и обсуждение 71
3.1 Характеризация наноматериалов, использованых в работе 71
3.1.1 Характеризация синтетических водонерастворимых квантовых точек 71
3.1.2 Солюбилизация и характеризация полученных квантовых точек 74
3.2 Оценка цитотоксичности квантовых точек in vitro 79
3.2.1 Зависимость цитотоксичности квантовых точек in vitro от их гидродинамического диаметра 79
3.2.2 Зависимость цитотоксичности квантовых точек in vitro от их поверхностного заряда 83
3.2.3 Зависимость цитотоксичности квантовых точек in vitro от их химического состава 85
3.2.4 Оценка взаимодействия квантовых точек с клетками in vitro 88
3.3 Анализ токсического действия квантовых точек на молекулярном уровне в модели их взаимодействия с инсулином человека 89
3.4 Оценка токсичности квантовых точек in vivo 98
3.4.1 Оценка острой токсичности квантовых точек in vivo 98
3.4.2 Оценка отдаленных последствий инъекции квантовых точек in vivo 101
3.5 Анализ влияния кадмий-содержащих квантовых точек на состояние иммунной системы мышей CBAxC57BL/6 110
3.5.1 Анализ влияния квантовых точек на состояние органов иммунной системы 110
3.5.2 Анализ влияния квантовых точек на клеточный иммунитет 113
Выводы 116
Рекомендации по использованию результатов исследования 118
Заключение 119
Благодарности 120
Список сокращений и условных обозначений 121
Список литературы 123
Список публикаций по теме диссертации 143
