Подсекция «Антропология

полиплексе группы ПЭГ-ТАТ находятся на поверхности полиплексов и ПЭГ эффективно
экранируют избыточный положительный заряд, что должно способствовать снижению
цитотоксичности полиплексов.
В экспериментах на клеточных культурах показана высокая трансфицирующая
активность полиплексов на основе полученных коньюгатов (вплоть до 100% клеток).
Для определения стабильности полиплексов изучали степень их распаковки после
добавления полианиона гепарина (от 0,2 до 0,5 МЕ). Оказалось, что полиплексы на основе
ПЭИ-ПЭГ-ТАТ более устойчивы к распаковке, чем на основе ПЭИ, т.к. для их распаковки
требуется большая концентрация гепарина. Соотношение ПЭГ/ПЭИ, по всей видимости, на
устойчивость полиплексов к гепарину не оказывает существенного влияния.
Для определения устойчивости к действию ДНКазы исследовали полиплексы на основе
коньюгатов ПЭИ-ПЭГ-ТАТ и на основе ПЭИ с варьированным соотношением азота ПЭИ к
фосфатным группам ДНК (N/P = 10, 20, 30, 40). Сначала в течение 30 минут полиплексы
обрабатывали 3 МЕ ДНКазы, а затем добавляли 2 МЕ гепарина, заведомо распаковывающих
полиплекс. Была выявлена большая устойчивость ДНК к расщеплению в составе полиплекса
на основе ПЭИ-ПЭГ-ТАТ. Также было показано, что с увеличением отношения N/P
увеличивается и устойчивость к действию ДНКазы.
Таким образом, в данной работе продемонстрировано, что полиплексы на основе ПЭИ-
ПЭГ-ТАТ более стабильны и лучше защищают ДНК, чем полиплексы на основе ПЭИ,
обладают пониженным z-потенциалом за счет ПЭГ, экранирующего избыточный
положительный заряд, что снижает агрегацию и цитотоксичность полученых полиплексов.
Исследование взаимодействия фуллерена С60 с прокариотичекой и эукариотической
мембранами методом молекулярной динамики
Боздаганян Маринэ Евгеньевна (Москва, marinulka@gmail.com)
Одним из важнейших этапов развития нанотехнологии стало открытие фуллеренов и
нанотрубок во второй половине 80-х годов. Это замкнутые поверхностные структуры
углерода, которые проявляют специфические свойства как своеобразные материалы, как
физические объекты и как химические системы. Обладая высокой
электроотрицательностью, фуллерены выступают как сильные окислители в химических
реакциях, а это, в свою очередь, позволяет синтезировать новые вещества на их основе. Так
производные фуллерена могут выступать в роли антиоксидантов и противоаллергических
веществ; обладают цитопротективной и антибактериальной активностями; могут быть
причиной перекисного окисления липидов; взаимодействуют с различными белками.
Последние токсикологические исследования показывают, что фуллерены и нанотрубки
могут проникать через мембрану в клетки и влиять на выполняемые ими функции.
Вдыхаемые ультратонкие наночастицы оседают в легких и далее с током крови попадают в
мозг (преимущественно в обонятельную луковицу), преодолевая гематоэнцефалический
барьер. Токсичность углеродных наночастиц зависит от их растворимости, например,
цитотоксичность немодифицированного фуллерена в 7 раз выше, чем у его производных с
высокой растворимостью в воде. Однако механизмы благодаря которым наночастицы с
такой легкостью проникают через мембрану до сих пор мало изучены. В данной работе
предлагается использовать метод молекулярной динамики для детального изучения
механизмов взаимодействия наночастиц между собой в водной фазе и с биомембранами.
В качестве объектов исследования были выбраны: фуллерен С60, две билипидные
мембраны: эукариот — из 128 DPPC в в воде, и прокариот — смешанная (3:1) из
POPE/POPG. Для произведения расчетов использовался программный пакет GROMACS. На
начальном этапе проводились исследования свойств фуллерена c целью оценки
применимости модели. Были рассчитаны потенциалы средней силы для двух фуллеренов в
вакууме, воде и толуоле. Полученные графики свидетельствуют о том, что параметры
созданной модели сопоставимы с литературными данными. Оценка моделей мембран
проводились с помощью расчета основных параметров: толщины, площади, приходящейся
на липидную головку, а также профиля плотности. Все результаты вычислений
соответствуют экспериментальным данным. Далее исследовалось проникновение фуллерена
16