Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (2), 260–267
Synthesis of redox-active Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 nanoparticles and their biocompatibility study in vitro
Nikita N. Chukavin – Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, 142290, Russia; chukavinnik@gmail.com
Danil D. Kolmanovich – Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, 142290, Russia; kdd100996@mail.ru
Arina D. Filippova – Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991, Russia; arifilippova@yandex.ru
Maria A. Teplonogova – Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991, Russia; m.teplonogova@gmail.com
Vladimir K. Ivanov – Kurnakov Institute of General and Inorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, 119991, Russia; van@igic.ras.ru
Anton L. Popov – Institute of Theoretical and Experimental Biophysics of the Russian Academy of Sciences, 142290, Russia; antonpopovleonid@gmail.com
Corresponding author: Anton L. Popov, antonpopovleonid@gmail.com
DOI 10.17586/2220-8054-2024-15-2-260-267
ABSTRACT Cerium fluoride (CeF3) nanoparticles (NPs), being a unique nanozyme and redox-active nanomaterial, show high promise for advanced biomedical applications. Doping of CeF3 NPs with the other chemical elements allow one to increase their catalytic activity, impart them new functional properties, and also to increase the efficiency of their interaction with ionizing radiation, which is important in the development of novel nanoradiosensitizers. In this article, we synthesized citrate-stabilized Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 nanoparticles, which demonstrate high colloidal stability, have good luminescent properties and radiation-induced redox activity. Cytotoxicity analysis of Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 NPs using normal and tumor cells in vitro showed the sensitivity of B16/F10 and EMTP6 tumor cell lines to the nanoparticles at high concentrations (0.5 – 1 mM). Obtained experimental results allow us to consider Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 nanoparticles as a possible platform for the development of a new class of nanoradiosensitizers for radiation therapy purposes.
KEYWORDS nanoparticles, cytotoxicity, fluoride, cerium
ACKNOWLEDGEMENTS The work was supported by the Russian Science Foundation (project no. 22-73-10231, https://rscf.ru/project/22-73-10231/ ).
FOR CITATION Chukavin N.N., Kolmanovich D.D., Filippova A.D., Teplonogova M.A., Ivanov V.K., Popov A.L. Synthesis of redox-active Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 nanoparticles and their biocompatibility study in vitro. Nanosystems: Phys. Chem. Math., 2024, 15 (2), 260–267.
[In Russian] Никита Николаевич Чукавин, Данил Дмитриевич Колманович, Арина Дмитриевна Филиппова, Мария Александровна Теплоногова, Владимир Константинович Иванов, Антон Леонидович Попов
Синтез редокс-активных наночастиц Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 и исследование их биосовместимости in vitro
АННОТАЦИЯ Наночастицы фторида церия (CeF3), являясь уникальным нанозимом и редокс-активным наноматериалом, демонстрируют перспективные возможности их использования для передовых биомедицинских применений. Легирование наночастиц CeF3 другими химическими элементами позволяет повысить их каталитическую активность, придать им новые функциональные свойства, а также повысить эффективность их взаимодействия с ионизирующим излучением, что важно при разработке новых нанорадиосенсибилизаторов. В этой статье мы синтезировали цитрат-стабилизированные наночастицы Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3, которые демонстрируют высокую коллоидную стабильность, обладают хорошими люминесцентными свойствами и радиационно-индуцированной окислительно-восстановительной активностью. Анализ цитотоксичности наночастиц Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 на культурах нормальных и опухолевых клеток in vitro показал чувствительность линий опухолевых клеток (B16/F10 и EMTP6) к наночастицам в высоких концентрациях (0,5-1 мМ). Полученные экспериментальные результаты позволяют рассматривать наночастицы Ce0.75Bi0.15Tb0.1F3 в качестве возможной платформы для разработки нового класса нанорадиосенсибилизаторов для целей лучевой терапии.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА наночастицы, цитотоксичность, фторид, церий
