Magnetometrická metóda na určovanie extrémne nízkych koncentrácií železa v biologických materiáloch

Riešitelia: M. Škrátek, A. Dvurečenskij, A. Cigáň, J. Maňka

 

Biogénne železo sa nachádza vo všetkých biologických systémoch. V poslednom období sa v biomedicíne využívajú aj ultra malé superparamagnetické nanočastice oxidov železa, ktoré, ako nosiče liečiv, umožňujú cielené dávkovanie pôsobením magnetického poľa. Stabilita týchto nanočastíc závisí od bunkového prostredia (chemické zloženie, pH a pod.). Ich degradácia môže zapríčiniť preťaženie organizmu železom, čo vyvoláva zápalové procesy v bunkách, narušenie metabolizmu železa, oxidačný stres a aj ďalšie negatívne faktory.

V našom výskume, v spolupráci s Ústavom normálnej a patologickej fyziológie Centra experimentálnej medicíny SAV, sme sa zamerali na určenie obsahu železa, ktorý má pôvod v uvedených nanočasticiach a na jeho odlíšenie od prirodzene prítomného železa v tkanivách a tekutinách na základe rôznych blokovacích teplôt. Bola vyvinutá metóda určovania obsahu železa v tkanivách potkanov po aplikácii malej dávky disperzie nanočastíc vo fyziologickom roztoku. Ukázali sme, že s využitím SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) magnetometrie sa dá určiť, a odlíšiť od biogénneho železa, extrémne malé množstvo nanočasticového železa, ktoré sa nedá detegovať tradičnou Perlovou histochemickou metódou. Prínosom výsledku pre meraciu techniku je návrh metodiky a zostava experimentu pre meranie extrémne slabých magnetických signálov z biologických vzoriek.

 

 

Súvisiace projekty:

VEGA 2/0164/17, APVV-16-0263 a VEGA 2/0160/17.

 

Výsledok bol dosiahnutý v spolupráci s Ústavom normálnej a patologickej fyziológie Centra experimentálnej medicíny SAV.

 

Publikácie:

 

  • ŠKRÁTEK, Martin – DVUREČENSKIJ, Andrej – KLUKNAVSKÝ, M. – BARTA, A. – BALIŠ, P. – MIČUROVÁ, A. – CIGÁŇ, Alexander – ECKSTEIN-ANDICSOVÁ, A. – MAŇKA, Ján –  BERNÁTOVÁ, I. Sensitive SQUID bio-magnetometry  for determination and differentiation of biogenic iron and iron oxide nanoparticles in the biological samples. In Nanomaterials, 2020, vol. 10, no. 10, p. 1993. ISSN 2079-4991. (4.324-IF2019). Q1. CCC.
  • KLUKNAVSKÝ, Michal – BALIŠ, Peter – ŠKRÁTEK, Martin – MAŇKA, Ján – BERNÁTOVÁ, Iveta**. (–)-Epicatechin reduces the blood pressure of young borderline hypertensive rats during the post-treatment period. In Antioxidants, 2020, vol. 9, no. 2, article no. 96. (2019: 5.014 – IF, Q1 – JCR, 1.100 – SJR, Q1 – SJR). ISSN 2076-3921. Typ: ADMA.
  • LÍŠKOVÁ, S. – BALIŠ, P. – MIČUROVÁ, A. – KLUKNAVSKÝ, M. – OKULIAROVÁ, M. – PUZSEROVÁ, A. – ŠKRÁTEK, Martin – SEKAJ, I. – MAŇKA, Ján – VALOVIČ, P. – BERNÁTOVÁ, I. Effect of iron oxide nanoparticles on vascular function and nitric oxide production in acute stress-exposed rats. In Physiological Research, 2020. ISSN 0862-8408. (1.655-IF2019). Q2 (v tlači: http://www.biomed.cas.cz/physiolres/pdf/prepress/934567.pdf). CCC.