STUDY OF CYTOTOXICITY OF FULLERENOL C60(OH)22-24 IN RELATION TO HUMAN PERIPHERAL BLOOD MONOCYTES

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

We studied the effect of fullerenol C60(OH)22–24 on the viability of human peripheral blood monocytes and its adhesion/internalization by these cells. Nanoparticles at concentrations of 0.25, 0.5, 2.5, 5, 12.5, 25, 50, 100, and 200 μg/mL were incubated with human blood mononuclear cells for 24, 48, and 72 hours (5% CO2 at 37°C). We subsequently determined monocyte viability and fullerenol fluorescence intensity in the monocyte gate using flow cytometry. Nanoparticles were adsorbed/internalized by cells proportionally to their concentration and incubation time. Fullerenol С60(ОН)22–24 at 200 μg/mL reduced monocyte viability by an average of 17%, 30%, and 28% after 24, 48, and 72 hours, respectively. Cell survival inversely correlated with nanoparticle uptake intensity. Concentrations ≤100 μg/mL did not exhibit cytotoxicity even after prolonged exposure, supporting its biomedical applicability.

About the authors

V. P Timganova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms

Email: timganovavp@gmail.com
branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation

M. S Bochkova

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms; Perm State National Research University

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation; Perm, Russian Federation

S. S Lazarev

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation

M. D Dolgikh

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms; Perm State National Research University

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation; Perm, Russian Federation

D. I Usanina

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms; Perm State National Research University

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation; Perm, Russian Federation

S. A Zamorina

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms; Perm State National Research University

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation; Perm, Russian Federation

M. B Rayev

Institute of Ecology and Genetics of Microorganisms; Perm State National Research University

branch of the Perm Federal Research Center Ural Branch Russian Academy of Sciences Perm, Russian Federation; Perm, Russian Federation

References

  1. Injac R. Potential medical use of fullerenols after two decades of oncology research // Technol Cancer Res Treat. 2023. Vol. 22. P. 15330338231201515.
  2. Seke M., Zivkovic M., Stankovic A. Versatile applications of fullerenol nanoparticles // Int. J. Pharm. 2024. Vol. 660. P. 124313.
  3. Liu J., Feng X., Chen Z. et al. The adjuvant effect of C60(OH)22 nanoparticles promoting both humoral and cellular immune responses to HCV recombinant proteins // Mater. Sci. Eng. C Mater. Biol. Appl. 2019. Vol. 97. P. 753-759.
  4. Grebowski J., Kazimierska P., Krokosz A. Fullerenol – właściwości i zastosowanie w naukach biomedycznych [Fullerenol – properties and applications in biomedical sciences] // Postepy Hig Med Dosw. 2013. Vol. 67. P. 859-872.
  5. Lichota A., Piwoński I., Michiewska S. et al. A multiparametric study of internalization of fullerenol C60(OH)36 nanoparticles into peripheral blood mononuclear cells: cytotoxicity in oxidative stress induced by ionizing radiation // Int. J. Mol. Sci. 2020. Vol. 21. N7. P. 2281.
  6. Chaban V.V., Fileti E.E. Which fullerenols are water soluble? Systematic atomistic investigation // N. J. Chem. 2017. Vol. 41. P. 184-189.
  7. Kovel E.S., Kicheeva A.G., Vnukova N.G., et al. Toxicity and antioxidant activity of fullerenol C60, 70 with low number of oxygen substituents // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. N12. P. 6382.
  8. Fileti E.E., Rivelino R., de Brito Mota, et al. Effects of hydroxyl group distribution on the reactivity, stability and optical properties of fullerenols // Nanotechnology. 2008. Vol. 19. N36. P. 365703.
  9. Djordjevic A., Srdjenovic B., Seke M., et al. Review of synthesis and antioxidant potential of fullerenol nanoparticles // J. Nanomater. 2015. P. 1-15.
  10. Srdjenovic B., Milic-Torres V., Grujic N., et al. Antioxidant properties of fullerenol C60(OH)24 in rat kidneys, testes, and lungs treated with doxorubicin // Toxicol. Mech. Methods. 2010. Vol. 20. N6. P. 298-305.
  11. Kubat Ö., Dikmen K., Bostanci H., et al. Investigating the protective effects of fullerenol-C60 on kidney and lung tissues in streptozotocin-induced diabetic rats with cecal sepsis // Sci. Rep. 2025. Vol. 15. P. 19096.
  12. Sun H., Jiang C., Wu L., et al. Cytotoxicity-related bioeffects induced by nanoparticles: the role of surface chemistry // Front. Bioeng. Biotechnol. 2019. Vol. 7. P. 1-15.
  13. Bolshakova O., Borisenkova A., Suyasova M., et al. In vitro and in vivo study of the toxicity of fullerenols C60, C70 and C1200 obtained by an original two step method // Mater. Sci. Eng. C. 2019. Vol. 104. P. 109945.
  14. Chaudhuri P., Paraskar A., Soni S., et al. Fullerenol–cytotoxic conjugates for cancer chemotherapy // ACS Nano. 2009. Vol. 3. P. 2505–2514.
  15. Chen K., Wang Y., Liang H., et al. Fullerenols boosting the therapeutic effect of anti-CD47 antibody to trigger robust anti-tumor immunity by inducing calreticulin exposure // Nano Today. 2021. Vol. 37. P. 101070.
  16. Johnson-Lyles D.N., Peifley K., Lockett S., et al. Fullerenol cytotoxicity in kidney cells is associated with cytoskeleton disruption: autophagic vacuole accumulation, and mitochondrial dysfunction // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2010. Vol. 248. N3. P. 249-258.
  17. Augustine R., Hasan A., Primavera R., et al. Cellular uptake and retention of nanoparticles: insights on particle properties and interaction with cellular components // Mater. Today Commun. 2020. Vol. 25. P. 101692.

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».