Bioluminescent Enzyme Inhibition Based Assay of Metal Nanoparticles : научное издание | Научно-инновационный портал СФУ

Bioluminescent Enzyme Inhibition Based Assay of Metal Nanoparticles : научное издание

Перевод названия: Биолюминесцентный ферментативный ингибиторный анализ наночастиц на основе металлов

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Идентификатор DOI: 10.17516/1997-1389-0022

Ключевые слова: Enzymatic assay, luciferase, nanostructured materials, nanotoxicity, metal nanoparticles, ферментативный анализ, люцифераза, наноматериалы, нанотоксичность, наночастицы на основе металлов

Аннотация: The bioluminescent enzymatic bioassays for assessment of nanomaterial biotoxicity using the soluble or immobilized coupled enzyme system of luminous bacteria NAD(P)Н:FMN-oxidoreductase + luciferase (Red + Luc) as a test system were employed in this study. This method specifically detects the toxic properties of substances based on their effect on the parameters of the bioluminescent enzyme reactions. The commercially available metal nanoparticles (MNPs), including silver nanoparticles (Ag), nanoparticles of silicon dioxide (SiO2), and titanium dioxide (TiO2), of different sizes were tested in the study. The inhibitory effects of MNPs on the bioluminescent Red + Luc enzyme system were measured. Results indicated that the soluble Red + Luc coupled enzyme system was more sensitive to the inhibition effect of MNPs than its immobilized form. The inhibitory activity of MNPs decreased in the following order: Ag TiO2 SiO2. That correlated well with results of other biological methods. Due to substantial advantages such as technical simplicity, short response time and high sensitivity to analysis, this bioluminescent enzymatic bioassay has the potential to be developed as a general bioassay for safety assessment of a wide variety of nanomaterials. Предложен метод оценки биотоксичности наноматериалов, основанный на использовании в качестве объекта воздействия растворимой и иммобилизованной биолюминесцентной биферментной системы: НАД(Ф)·Н:ФМН-оксидоредуктаза и люцифераза. Принцип метода состоит в обнаружении токсических свойств тестируемых веществ по их влиянию на параметры биолюминесценции используемой биферментной системы. Проведено тестирование коммерчески доступных наночастиц на основе металлов (МНЧ), в том числе наночастиц серебра (Ag), и различающихся по размеру наночастиц диоксидов кремния (SiO2) и титана (TiO2). Эти МНЧ оказывают ингибирующий эффект на активность биферментной системы, причем растворимые ферменты в большей степени подвержены ингибирующему воздействию МНЧ по сравнению с иммобилизованными. Степень ингибирующего воздействия уменьшается в ряду Ag TiO2 SiO2, что согласуется с результатами других биологических методов. Биолюминесцентный ферментативный метод анализа занимает 2-3 мин, отличается высокой чувствительностью, технической простотой и может использоваться для оценки безопасности различных классов наноматериалов.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Биология

Выпуск журнала: Т. 10, 2

Номера страниц: 187-198

ISSN журнала: 19971389

Место издания: Красноярск

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Сибирский федеральный университет

Авторы

  • Fritsler Yana V. (Siberian Federal University)
  • Esimbekova Elena N. (Institute of Biophysics SB RAS Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center SB RAS”)
  • Kratasyuk Valentina A. (Institute of Biophysics SB RAS Federal Research Center “Krasnoyarsk Science Center SB RAS”)

Вхождение в базы данных

Информация о публикациях загружается с сайта службы поддержки публикационной активности СФУ. Сообщите, если заметили неточности.

Вы можете отметить интересные фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.