Ви є тут
Екотоксикологічна оцінка препаратів нанокристалічного церію діоксиду
Церій є найпоширенішим рідкоземельним металом та елементом промислового значення. Церію діоксид (CeO2 ) є найвідомішою сполукою церію, завдяки його неперевершеним окисно-відновним властивостям і здатності гарантувати чудову рухливість Оксигену. При переході в нанокристалічний стан сполука значно змінює свої фізико-хімічні властивості, що обумовлює унікальну біологічну активність матеріалу. В останні роки у літературі зустрічаються повідомлення щодо застосування наночастинок металів, зокрема церію, у тваринництві в якості нових природних добавок до корму з метою підвищення продуктивності тварин. На сьогодні недостатньо є повідомлень щодо токсикодинаміки та токсикокінетики наночастинок у організмі людей та тварин, а також їх вплив на довкілля. Токсична дія наночастинок може бути обумовле на їх здатністю проникати в клітину, оминаючи дихальний, дермальний, шлунково-кишковий, гематоенцефалічний, плацентарний та інші бар’єри та вибірково акумулюватися у клітинах та субклітинних структурах. Метою досліджень було визначення гострої та хронічної токсичності нанодисперсного церію діоксиду, отриманого співробітниками лабораторії «Наномедтех» (Київ, Україна) та відділом проблем інтерферону та імуномодуляторів Інституту мікробіології та вірусології ім. Д.К. Заболотного. Результати дослідження біохімічних показників крові показали, що препарат за 10-добового щоденного введення впливав на функціональний стан печінки, внаслідок порушення гепатоцитів, про що свідчить вірогідне підвищення активності трансаміназ та коефіцієнту маси даного органу. Про порушення функції печінки вказує і гіпертриацилгліцеролемія, яка відмічається при ураженнях органу. У результаті вивчення токсичної дії НДЦ, за умов щодобового введення його білим щурам впродовж 10 діб встановлено, що препарат не залежно від дози пригнічував еритро- та лейко цитопоетичну функції кровотворних органів, спричиняв їх виснаженню, особливо кісткового мозку та понижував реактивність організму, впливав на функціональний стан печінки і селезінки. Під дією препарату проходили запальні процеси як гострого, так і хронічного характеру. Крім того даний препарат впливав на деякі сторони обміну ліпідів та на функціональний стан печінки (вірогідне підвищення коефіцієнту маси даного органу та активності АлАТ і АсАТ).
Ключові слова: нанопрепарати, церію діоксид, токсичність, щурі, кров, внутрішні органи, біохімічні показники.
- Catalytic applications of cerium dioxide / E. Aneggi et al. In Cerium Oxide (CeO2 ): Synthesis, Properties and Applications. Elsevier. 2020. P. 45 108. URL:https://hdl.handle.net/11368/2969601
- Awashra M., Młynarz P. The toxicity of nanoparticles and their interaction with cells: an in vitro metabolomic perspective. Nanoscale Advances. 2023. 5 (10). P. 2674–2723. DOI:10.1039/ D2NA00534D
- Brandão Da Silva Assis M., Nestal De Moraes G., De Souza K.R. Cerium oxide nanoparticles: Chemical properties, biological effects and potential therapeutic opportunities (Review). Biomedical reports. 2024. 20 (3). 48 p. DOI:10.3892/br.2024.1736
- Çiçek B., Danışman B. Cerium Oxide Nanoparticles Rescue Dopaminergic Neurons in Parkinson’s Disease Model of SH-SY5Y Cells via Modulating Nrf2 Signaling and Ameliorating Apoptotic Cell Death. Archives of Basic and Clinical Research. 2023. 5 (2). P. 284–290. DOI:10.5152/ABCR.2023.23150
- Fischer H.C., Chan W.C. Nanotoxicity: the growing need for in vivo study. Current opinion in biotechnology. 2007. 18 (6). P. 565–571. DOI:10.1016/j.copbio.2007.11.008
- Ceria nanoparticles: Biomedical applications and toxicity / X. Fu et al. Journal of Zhejiang University-SCIENCE B. 2024. 25 (5). P. 361–388. DOI:10.1631/jzus.B2300854
- Safety assessment and gastrointestinal retention of orally administered cerium oxide nanoparticles in rats / H.Y. Han et al. Scientific Reports. 2024. 14 (1). 5657 p. DOI:10.1038/s41598-024-54659-9
- He M.L., Wehr U., Rambeck W.A. Effect of low doses of dietary rare earth elements on growth performance of broilers. Journal of animal physiology and animal nutrition. 2010. 94 (1). P. 86–92. DOI:10.1111/j.1439-0396.2008.00884.x
- Uptake and toxicity of cerium dioxide nanoparticles with different aspect ratio / M.S. Kang et al. Toxicology Letters. 2023. 373. P. 196–209. DOI:10.1016/j.toxlet.2022.11.013
- Kaphle A., Navya P.N., Umapathi A., Daima H.K. Nanomaterials for agriculture, food and environment: applications, toxicity and regulation. Environmental Chemistry Letters. 2018. 16 (1). P. 43–58. DOI:10.1007/s10311-017-0662-y
- Exploring the potential of green synthesized cerium oxide nanoparticles in mitigating chromium toxicity in maize / M. Latif et al. Journal of King Saud University-Science. 2024. 36 (8). DOI:10.1016/j.jk sus.2024.103323
- Cerium oxide nanoparticles prepared through Bio-combustion using Ficus carica as effective antioxidant, anticancer and dye degrading agent / S. Majani et al. Scientific Reports. 2025. 15 (1). DOI:10.1038/s41598-025-13914-3
- Melchionna M., Trovarelli A., Fornasiero P. Synthesis and properties of cerium oxide-based materials. In Cerium Oxide (CeO₂): Synthesis, Properties and Applications. Elsevier. 2020. P. 13–43. DOI:10.1016/B978-0-12-815661-2.00002
- Cerium-based nanoparticles for neurodegeneration: emerging redox therapeutics beyond pharmaceuticals / K. Mishra et al. RSC advances. 2025. 15 (45). P. 37540–37569. DOI:10.1039/ D5RA03599F
- Cerium oxide nanoparticles, physical and chemical properties, applications and toxicological implications: A review / M. Mohajeri et al. Results in Chemistry. 2025. DOI:10.1016/j.rechem.2025.102302
- Navya P.N., Daima H.K. Rational engineering of physicochemical properties of nanomaterials for biomedical applications with nanotoxicological perspectives. Nano Convergence. 2016. 3 (1). P. 1–14. DOI:10.1186/s40580-016-0064-z
- Ravikumar S., Gokulakrishnan R. The Inhibitory Effect of Metal Oxide Nanoparticles against Poultry Pathogens. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Drug Research. 2012. 4 (2). P. 157–159. URL:http://www.ijpsdr.com/pdf/vol4-is sue2/16.pdf
- Roman’ko M.Y. Biochemical markers of safety of nano-particles of metals on the model of isolated subcultural fractions of eukaryotes. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 2017. 8 (4). P. 564–568. DOI:10.15421/021787
- Intravenous contrast medium aggravates the impairment of pancreatic microcirculation in necrotizing pancreatitis in the rat / J. Schmidt et al. Annals of surgery. 1995. 221 (3). P. 257–264. DOI:10.1097/00000658-199503000-00007
- Dissolved cerium contributes to uptake of Ce in the presence of differently sized CeO2-nanoparticles by three crop plants / F. Schwabe et al. Metallomics. 2015. 7 (3). P. 466–477. DOI:10.1039/c4mt00343h
- Shcherbakov A.B., Zholobak N.M., Ivanov V.K. Biological, biomedical and pharmaceutical applications of cerium oxide. In Cerium Oxide (CeO2 ): Synthesis, Properties and Applications. Elsevier. 2020. P. 279–358. DOI:10.1016/B978-0-12-8156612.00008-6
- Nanotechnologies and environment: A review of pros and cons / O.S. Tsekhmistrenko et al. Ukrainian Journal of Ecology. 2020. 10 (3). P. 162 172. DOI:10.15421/2020_149
- Persistence of engineered nanoparticles in a municipal solid-waste incineration plant / T. Walser 524. DOI:10.1038/nnano.2012.64
- Nanoceria-curcumin conjugate: Synthesis and selective cytotoxicity against cancer cells under oxidative stress conditions / N.M. Zholobak et al. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2020. 209 p. DOI:10.1016/j.jphotobiol.2020.111921
- Добавка кормова “Наноцерій” / О.А. Демченко та ін. Технічні умови ТУ У 10.9-2960512097 003:2013.
- Коцюмбас І.Я., Малик О.Г., Патерега І.П. Доклінічні дослідження ветеринарних лікарських засобів. Львів: Тріада плюс, 2006. 360. 8 с. URL:http://aminbiol.com.ua/2012pdf/2.pdf
- Клінічна діагностика хвороб тварин / В.І. Левченко та ін. 2017. 544 с.
- Вплив нанокристалічного діоксиду церію на яєчну продуктивність перепелів / М.Я. Співак та ін. Сучасне птахівництво. 2013. (3). С. 22–24. URL:http://rep.btsau.edu.ua/ bitstream/BNAU/ 3319/1/Vplyv_nanokrystalichnogo.pdf
- Цехмістренко О.С., Цехмістренко С.І., Бітюцький В.С. Встановлення токсичності нанопрепаратів церію: Екологія, охорона навколишнього середовища та збалансоване природокористування: освіта – наука – виробництво: матер. міжнар. наук.-практ. конф. 2 жовтня 2025 р. Біла Церква, С. 16–18. URL:http://rep.btsau.edu.ua/ handle/BNAU/14878
- Біоміметична та антиоксидантна активність наносполук діоксиду церію / О.С. Цехмістренко та ін. Світ медицини та біології. 2018. 1 (63). С. 196–201. DOI:10.267254/2079-8334-2018 1-63-196-201
| Долучення | Розмір |
|---|---|
| 522.66 КБ |
https://orcid.org/0000-0003-0509-4627