COMBINED EFFECT OF GOLD NANOPARTICLES AND PROTON BEAMS IN IN VIVO EXPERIMENTS WITH INVERTEBRATES
https://doi.org/10.56304/S2079562925010166
EDN: PGHMXA
Abstract
The article analyzes the effectiveness of using spherical gold nanoparticles (AuNPs) with a size of 50 nm in combination with proton irradiation at a dose of 30 Gy (energy 150 MeV) in order to enhance the cytotoxic effect of binary therapy. The analysis was carried out in vivo experiments using the model invertebrate animal Daphnia magna. The biodistribution of AuNPs in the animal body was studied and the biochemical effect of the separate and combined action of the AuNPs with irradiation was analyzed. Accumulation of AuNPs in the intestine as well as in the eggs and embryos of the next generation was detected. Analysis of the level of free radicals and malondialdehyde revealed an increase in the cytotoxic effect of irradiation with nanoparticles.
About the Authors
D. T. PetrosovaRussian Federation
D. V. Uskalova
Russian Federation
O. V. Kuzmicheva
Russian Federation
P. V. Shakhov
Russian Federation
S. N. Koryakin
Russian Federation
E. I. Sarapultseva
Russian Federation
References
1. Бушманов А.Ю., Шейно И.Н., Липенгольц А.А., Соловьев А.Н., Корякин С.Н. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2019. Т. 64 (3). С. 11–18. https://doi.org/10.12737/article_5cf237bf846b67.57514871
2. Peukert D., Kempson I., Douglass M., Bezak E. // Med. Phys. 2020. V. 47 (2). P. 651–661. https://doi.org/10.1002/mp.13923
3. Liu A., Ye B. // Clin. Lab. 2013. V. 59. P. 23–36.
4. Финогенова Ю.А., Липенгольц A.A., Скрибицкий В.А., Шпакова K.E., Смирнова A.В., Скрибицкая A.В., Сычева Н.Н., Григорьева Е.Ю. // Медицинская физика. 2023. №3. С. 70–86. https://doi.org/10.52775/1810-200x-2023-99-3-70-86
5. Марченков Н.С., Марченко Н.В. // Медицинская физика. 2014. № 4 (64). С. 64–77.
6. Steckiewicz K.P., Barcinska E., Malankowska A., Zauszkiewicz-Pawlak A., Nowaczyk G., Zaleska–Medynska A., Inkielewicz–Stepniak I. // Mater. Sci. Mater. Med. 2019. V. 30 (22). https://doi.org/10.1007/s10856-019-6221-2
7. Zhang X.-D., Wu D., Shen X., Liu P.-X., Yang N., Zhao B., Zhang H., Sun Y.-M., Zhang L.-A., Fan F.-Y. // Int. J. Nanomed. 2011. V. 6. P. 2071–2081. https://doi.org/10.2147/IJN.S21657
8. Shah V., Belozerova I. // Water Air Soil Pollut. 2009. V. 197. P. 143–148.
9. Tsoukalas D. // Philos. Trans. R. Soc. A. 2009. P. 4169–4179.
10. Baun A., Hartmann N.B., Grieger K., Kusk K.O. // Ecotoxicology. 2008. V. 17 (5). P. 387–395. https://doi.org/10.1007/s10646-008-0208-y
11. Fuller N., Lerebours A., Smith J.T., Ford A.T. // Aquat. Toxicol. 2015. V. 167. P. 55–67. http://doi.org/10.1016/j.aquatox.2015.07.013
12. Сарапульцева Е.И. // Радиационная биология. Радиоэкология 2017. Т. 57 (4). С. 414–428.
13. Feswick A., Griffitt R.J., Siebein K., Barber D.S. // Aquat Toxicol. 2013. V. 15 (130–131). P. 210–218. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2013.01.002
14. Lee B.T., Ranville J.F. // Hazard. Mater. 2012. V. 30. P. 213–214:434–9. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2012.02.025
15. Lovern S.B., Owen H.A., Klaper R. // Nanotoxicology. 2008. V. 2. P. 43–48.
16. Петросова Д.Т., Ускалова Д.В., Кузьмичева О.В., Сабуров В.O., Сарапульцева Е.И. // Медицинская радиология и радиационная безопасность. 2024. Т. 69 (4). С. 13–19.
17. Скрибицкий В.A., Позднякова Н.В., Липенгольц A.A., Попов A.A., Тихоновский Г.В., Финогенова Ю.А., Смирнова A.В., Григорьева E.Ю. // Биофизика. 2021. Т. 67 (1). С. 30–36. https://doi.org/10.31857/S0006302922010045
18. Cunningham C., de Kock M., Engelbrecht M., Miles X., Slabbert J., Vandevoorde C. // Front. Public Health. 2021. V. 29 (9). P. 699822.
19. OECD Guidelines for the Testing of Chemicals. Section 2. 2012. https://doi.org/10.1787/20745761
20. Cancer Cell Culture. Methods and Protocols. 2nd Ed. Cree I.A. (Ed.). 2011. New York: Humana Press. https://doi.org/10.1007/978-1-61779-080-5 P. 237–244.
21. Сарапульцева E.И., Рябченко Н.И., Иголкина Ю.В., Иванник Б.П. // Радиационная биология. Радиоэкология. 2013. Т. 53 (6). С. 634–638.
22. Belaid C., Sbartai I. // Chemosphere. 2021. V. 268. P. 128808.
23. Kwon D., Kim M. J., Park C., Park J., Choi K., Yoon T.H. // Aquatic Toxicol. 2012. V. 114. P. 217–222. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2012.02.033
24. Smirnov N. Physiology of the Cladocera. 2017. Boston: Academic.
25. Жалнина A.A., Ускалова Д.В., Савина Н.Б., Якимова A.O., Сарапульцева E.И. // Тез. докл. XVI Междунар. конф. “Безопасность АЭС и подготовка кадров”. 26–27 окт. 2023. Обнинск, Россия. 2023. Обнинск: ООО “Оптима-Пресс”. С. 201–203.
26. Tian F., Clift M.J.D., Casey A., del Pino P., Pelaz B., Conde J., Byrne H.J., Rothen-Rutishauser B., Estrada G., de la Fuente J.M., Stoeger T. // Nanomedicine. 2015. V. 10. P. 2643–2657. https://doi.org/10.2217/nnm.15.103.
27. Fawzy N., El-Batal A., Yara A., Hawas A., Hassan S., Eid N. // Int. J. Mol. Sci. 2022. V. 23. P. 9640. https://doi.org/10.3390/ijms23179640
Review
For citations:
Petrosova D.T., Uskalova D.V., Kuzmicheva O.V., Shakhov P.V., Koryakin S.N., Sarapultseva E.I. COMBINED EFFECT OF GOLD NANOPARTICLES AND PROTON BEAMS IN IN VIVO EXPERIMENTS WITH INVERTEBRATES. Nuclear Physics and Engineering. 2025;16(5):681-686. (In Russ.) https://doi.org/10.56304/S2079562925010166. EDN: PGHMXA
JATS XML