18 February 2022, 0:00

Тропическое растение помогло в синтезе «зеленых» наноматериалов для биомедицины

"Green" technologies New techniques Oncology Synthesis Microbiology

Source: Пресс-служба НИТУ МИСиС

Нанотехнологии приобретают популярность в медицине, особенно в лечении рака. Например, их можно использовать для адресной доставки лекарств в опухоль, тем самым снижая негативные эффекты на здоровые ткани; для диагностики, если применять меченые или оптически активные наночастицы, способные накапливаться в новообразовании. При этом важно использовать материалы, которые безопасны для организма и обладают определенными, а лучше настраиваемыми характеристиками.

Почти идеальным материалом для таких приложений может стать оксид цинка в виде наностержней. Он способен бороться с микроорганизмами, разлагать некоторые поллютанты, а также используется в усилении оптической и физико-химической активности. Однако для производства такого материала приходится применять дорогие и токсичные реагенты.

Исследователи НИТУ «МИСиС» совместно с зарубежными коллегами предложили «зеленую» технологию получения наностержней оксида цинка. Для этого они использовали экстракт листьев растения Manilkara littoralis, произрастающего в тропиках. Вещество служило стабилизатором, а также окислительно-восстановительным агентом при синтезе материала.

Полученные наностержни оказались нетоксичны для эмбрионов рыб данио-рерио (частого объекта биологических исследований), но при этом снижали жизнеспособность раковых клеток и патогенных микроорганизмов. Кроме того, материал проявил высокую фотокаталитическую и антиоксидантную активность, эффективно уменьшая количество активных форм кислорода.

«Зеленые» технологии сейчас особенно актуальны — с развитием промышленности и ростом населения планеты необходимо переходить к более экологичным и эффективным производствам. Их ценность увеличивается многократно, если они также приносят пользу медицине и помогают в борьбе с тяжелыми недугами.

News article profiles

News article organizations

National University of Science & Technology (MISiS)

MISiS

Russia, Moscow

9 labs, 86 researchers

13 861 publications, 162 390 citations, h-index: 120

News article publications

Found 1

By date By citations

Anticancer and photocatalytic activities of zinc oxide nanorods synthesized from Manilkara littoralis leaf extract

Ali S., Govindaraj Sudha K., Karunakaran G., Kowsalya M., Kolesnikov E., Gorshenkov M.V., Velmurugan T., Rajeshkumar M.P.

Materials Chemistry and Physics scimago Q1 wos Q2 ,

2022-02-01, citations by CoLab: 12 , Abstract

Green nanotechnology has attracted the interest of many researchers due to the nontoxic and interesting features of the obtained particles. The zinc oxide (Zn) nanorods (NRs) were synthesized from the phytochemical compounds present in the Manilkara littoralis leaf extract. The obtained ZnO NRs were studied using X-ray diffraction, Fourier transform infrared, transmission electron microscopy with selected area electron diffraction (TEM-SAED), and Brunauer–Emmett–Teller analyses and the results revealed that the synthesized particles had smaller size with increased surface position. The TEM-SAED image revealed that the obtained particles were rodlike and in size range of 50–200 nm. In vitro toxicological assessment of zebrafish embryos revealed that the obtained ZnO NRs were nontoxic and also safe to use for human treatment. To determine the anticancer properties of zinc oxide NRs, they were studied against a breast cancer cell line (MCF-7) by using MTT, XTT, neutral red uptake, and lactate dehydrogenase tests. The genotoxicity assessment showed apoptosis and necrosis-mediated cell death. The possible molecular mechanism for cell necrosis and apoptosis was investigated, yielding interesting information about ZnO NRs against the human breast cancer cell line. The antioxidant and photocatalytic activities of the synthesized zinc oxide NRs showed an increased ratio of free-radical scavenging and degradation activity. Furthermore, the antibacterial studies confirmed their efficient response against various infection-causing pathogens. The result of the study showed that the plant-mediated ZnO NRs synthesized using Manilkara littoralis leaf extract act as a reducing and stabilizing agent, suggesting that this method could be an excellent alternative for synthesizing ZnO NRs for various biomedical applications. • Biosynthesis of ZnO NRs using Manilkara littoralis leaf extracts. • Obtained ZnO nanorods was found to be non-toxic. • Photocatalytic, antioxidant, and cytotoxicity were characterized. • ZnO NRs found to be an excellent photocatalytic, and anticancer nanomedicine.