Бикомпонентные янус-наночастицы ZnO-Ag с высокой противоопухолевой активностью in vitro

Введение. Наночастицы оксида цинка и серебра являются перспективными противоопухолевыми агентами, применение которых может усилить современные подходы к лечению рака. Применяя бикомпонентные наночастицы ZnO-Ag, можно увеличить эффективность благодаря возникновению синергетического противоопухолевого эффекта. Среди основных физико-химических параметров, влияющих на противоопухолевую активность наночастиц, можно выделить их размер и распределение компонентов внутри частицы или их микроструктуру, однако данные аспекты до сих пор являются мало изученными. Целью исследования является синтез наночастиц ZnO-Ag при помощи электровзрывной технологии и исследование in vitro противоопухолевой активности НЧ в отношении адено-карциномы протоков молочной железы MCF-7 (ATCC HTB-22) и клеточной линии HeLa. Материал и методы. Для получения наночастиц ZnO-Ag использовали совместный электрический взрыв скрутки проволок цинка и серебра в смешанной атмосфере аргона и кислорода. Физико-химические свойства исследованы при помощи рентгенофазового анализа, тепловой десорбции азота, просвечивающей электронной микроскопии. Противоопухолевую активность in vitro исследовали при помощи МТТ-теста в отношении клеточных линий HeLa и MCF-7. Результаты. В результате электрического взрыва скрутки цинковой и серебряной проволок в газовой смеси аргон + кислород получены НЧ ZnO-Ag с различным содержанием компонентов и структурой янус-наночастиц. Исследование физико-химических свойств наночастиц показало, что увеличение содержания серебра приводит к снижению среднего размера частиц, увеличению их удельной поверхности, увеличению их фотохимической активности и способности генерировать активные формы кислорода. Высокую противоопухолевую активность НЧ с минимальным содержанием серебра можно объяснить снижением размера фрагментов серебра с 46 до 23 нм и снижением среднего размера частиц с 92 до 54 нм. Снижение размера НЧ и их компонентов способствует увеличению их растворимости и, соответственно, цитотоксичности. Кроме того, снижение размера кристаллитов позволяет увеличить количество и протяженность границы раздела фаз ZnO-Ag. Заключение. Бикомпонентные НЧ ZnO-Ag были синтезированы при помощи совместного электрического взрыва цинковой и серебряной проволок в смешанной атмосфере аргона и кислорода. При исследовании физико-химических свойств наночастиц установлено, что они имеют структуру янус-наночастиц, средний размер от 54 до 92 нм, обладают фотохимической активностью и способностью генерировать АФК. При помощи МТТ-теста подтверждена противоопухолевая активность НЧ с использованием клеточных линий MCF-7 и HeLa. Высокая эффективность НЧ ZnO-Ag, содержащих 20 % серебра, указывает на возможность применения данных НЧ в противоопухолевой терапии.