Встановлення механізмів взаємодії MXene з біологічними системами

Abstract

Об’єкт дослідження – процеси взаємодії Mxene з біологічними системами Предмет дослідження – механізми токсичності, біосумісності, метаболізм та імуногенність MXene в процесі взаємодії з біологічними системами. Для досягнення поставленої мети упродовж виконання етапу були визначені наступні завдання: 1. Провести синтез MХene складу Ti3C2Tx та визначити їх фізико-хімічні властивості, 2. Визначити біосумісність на культурах соматичних, мезенхімальних та стовбурових клітин. 3. Встановити ефект біля-інфрачервоного лазеру на здатність Mхene викликати загибель клітин пухлини. 4. Встановити механізм дії MХene на клітини. В досліджені використаний комплекс фізико-хімічних (сканувальна електронна мікроскопія, раманівська спектроскопія, рентгенівська дифракція) та біологічних (культура клітин, модель in-vivo) методів дослідження, що надало змогу встановити механізм взаємодії Mхene з клітинами та прослідкувати ефект лазерного випромінення. Ми вперше демонструємо, що імпульсний лазер із довжиною хвилі 1064 нм можна використовувати для селективної абляції клітин, завантажених Ti3C2Tx MXene. Ми демонструємо як низьку токсичність, так і гарну біосумісність цього типу MXene in vitro, а також сприятливий профіль безпеки, що ґрунтується на експериментах in vivo. Крім того, ми аналізуємо взаємодію MXene з клітинами в декількох клітинних лініях і обговорюємо можливі помилки в клітинних метаболічних аналізах, що зазвичай використовуються в експериментах з MXenes. У цілому нині ці дослідження створюють основу розробки ефективних і безпечних протоколів для малоінвазивної терапії певних пухлин.