Registration of the penetration of enzymatically modified nanocomposites containing maghemite nanoparticles through lipid membranes

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A visual registration of the penetration of enzymatically modified nanocomposites containing maghemite nanoparticles through planar model bilayer asolectin membranes was conducted. Transmembrane current traces were obtained at the moment the nanocomposites passed through the membrane. Transmembrane current spikes were detected, arising during the translocation of nanostructures through the membrane. The measured transmembrane current magnitude allowed estimation of the size of the transmembrane pore to be approximately 10 nm. This pore size closely matched the average diameter of the maghemite nanoparticles comprising the original nanocomposite.

About the authors

V. A. Cherepenin

V.A. Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Mokhovaya Str., 11, bldg. 7, Moscow, 125009 Russian Federation

E. T. Efimova

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

M. S. Grigorieva

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

A. D. Kuandykova

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

V. V. Spiridonov

Faculty of Chemistry, Lomonosov Moscow State University

Leninskie gory, 1, bldg. 3, Moscow, 119992 Russian Federation

I. V. Taranov

V.A. Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences

Email: ivt@cplire.ru
Mokhovaya Str., 11, bldg. 7, Moscow, 125009 Russian Federation

G. B. Khomutov

V.A. Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences; Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University

Mokhovaya Str., 11, bldg. 7, Moscow, 125009 Russian Federation; Leninskie gory, 1, bldg. 2, Moscow, 119992 Russian Federation

E. D. Borisova

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

K. A. Kalinycheva

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

K. K. Svinina

Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

A. A. Anosov

V.A. Kotelnikov Institute of Radioengineering and Electronics, Russian Academy of Sciences; Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of Russia

Mokhovaya Str., 11, bldg. 7, Moscow, 125009 Russian Federation; Trubetskaya Str., 8, bldg. 2, Moscow, 119048 Russian Federation

References

  1. Горин Д.А., Щукин Д.Г., Михайлов А.И. и др. // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32. № . 2. С. 45.
  2. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Вдовин В.А. и др. // РЭ. 2015. Т. 60. № . 11. С. 1207.
  3. Bal K., Gӧk M.K., Demir K., Özgümüş S. // Mater. Today Chemistry. 2025. V. 44. Article No. 102545.
  4. Baghersad M.H., Salimi A. // J. Molecular Structure. 2025. V. 1330. Article No. 141524.
  5. Li J., Loh X.J. // Advanced Drug Delivery Reviews. 2008. V. 60. № 9. P. 1000.
  6. Calzoni E., Cesaretti A., Polchi A. et al. // J. Functional Biomaterials. 2019. V. 10. № 1. Article No. 4.
  7. Soppimath K.S., Aminabhavi T.M., Kulkarni A.R., Rudzinski W.E. // J. Controlled Release. 2000. V. 70. № 1–2. P. 1.
  8. Bennett S.L., Melanson D.A., Torchiana D.F., Wiseman D.M. // J. Cardiac Surgery. 2003. V. 18. № 6. P. 494.
  9. Sung Y., Kim S. // Biomaterials Research. 2019. V. 23. Article No. 8.
  10. Elizondo E., Moreno E., Cabrera I. et al. //Progress in Molecular Biology and Translational Sci. 2011. V. 104. P. 1.
  11. Lombardo D., Kiselev M.A., Caccamo M.T. // J. Nanomaterials. 2019. № 12. P. 1.
  12. Donath E., Sukhorukov G.B., Caruso F. et al. // Angewandte Chemie Int. Edition. 1998. V. 37. № 16. P. 2202.
  13. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Вдовин В.А. и др. // РЭ. 2015. Т. 60. № 10. С. 1051.
  14. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Таранов И.В. и др. // РЭ. 2021. Т. 66. № 1. С. 82.
  15. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Таранов И.В. и др. // РЭ. 2016. Т. 61. № 1. С. 61.
  16. Radt B., Smith T.A., Caruso F. // Advanced Mater. 2004. V. 16. № 23–24. P. 2184.
  17. Lu Z., Prouty M.D., Guo Z.et al. // Langmuir. 2005. V. 21. № 5. P. 2042
  18. Gorin D.A., Shchukin D.G., Koksharov Yu.A. et al. // Proc. SPIE. 2007. V. 6536. Article No. 653604.
  19. Gorin D.A., Shchukin D.G., Koksharov Yu.A. et al. // Progress in Biomedical Optics and Imaging. 2007. V. 6536. P. 653604.
  20. Гуляев Ю.В., Черепенин В.А., Вдовин В.А. и др. // РЭ. 2015. Т. 60. № 11. С. 1207.
  21. Gubin S.P., Gulyaev Yu.V., Khomutov G.B. et al. // Nanotechnology. 2002. V. 13. № 2. P. 185.
  22. Кислов В.В., Колесов В.В., Таранов И.В. // РЭ.2002. Т. 47. № 11. С. 1385.
  23. Khomutov G.B., Gainutdinov R.V., Gubin S.P. et al. // Appl. Surface Sci. 2004. V. 226. № . 1–3. P. 149.
  24. Кокшаров Ю.А., Губин С.П., Таранов и др. // РЭ.2022. Т. 67. № 2. С. 99.
  25. Sadat U., Usman A., Gillard J.H. // Current Opinion in Cardiology. 2017. V. 32. № 4. P. 437.
  26. Corot C., Petry K.G., Trivedi R. et al. // Investigative Radiology. 2004. V. 39. № 10. P. 619.
  27. Mahmoudi M., Sant S., Wang B. et al. // Advanced Drug Delivery Reviews. 2001. V. 63. № 1–2. P. 24. https://doi.org/10.1016/j.addr.2010.05.006
  28. Spiridonov V., Zoirova Z., Alyokhina Y. et al. // Polymers 2023. V. 15. № 17. Article No. 3644.
  29. Spiridonov V., Lukmanova A., Pozdyshev D. et al. // Carbohydrate Research. 2024. V. 546. Article No. 109310.
  30. Dinali R., Ebrahiminezhad A., Manley-Harris M. et al. // Critical Reviews in Microbiology. 2016. V. 43. № 4. P. 493.
  31. Spiridonov V.V., Panova I.G., Makarova L.A. et al. // Carbohydrate Polymers. 2017. V.177. P. 269.
  32. Spiridonov V.V., Panova I.G., Makarova L.A. et al. // Express Polymer Lett. 2018. V.12. № 5. P. 452.
  33. Yang S.-J., Huang C.-H., Yang J.-C. et al. // ACS Appl. Mater. & Interfaces. 2020. V.12. № 49. P. 54316. https://doi.org/10.1021/acsami.0c13101
  34. Anosov A.A., Borisova E.D., Smirnova E.Y. et al. // Phys. Fluids. 2024. V. 38. № 11. Article No. 112035. https://doi.org/10.1063/5.0240116
  35. Anosov A.A., Smirnova E.Yu., Sukhova V.I. et al. // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes. 2024. V. 1866. № 7. Article No. 184352.
  36. Mueller P., Rudin D., Tien H., Wescott W.C. // Nature. 1962. V. 194. № 4832. P. 979.
  37. Антонов В.Ф., Смирнова Е.А., Аносов А.А. и др. // Биофизика. 2008. Т. 53. № 5. С. 802.
  38. Weaver J.C., Chizmadzhev Y.A. // Bioelectrochemistry and bioenergetics. 1996. V. 41. № 2. Р. 135.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».