ИСТИНА

Существует глубокая фундаментальная взаимосвязь процессов, связанных с присутствием наночастиц магнитных оксидов железа в различных природных системах, которая обусловлена возможностью биогенного формирования таких наночастиц в самых разных живых системах от бактерий и растений до человека. В связи с этим, актуальными являются исследования фундаментальных механизмов процессов биоминерализации и формирования организованных магнитных наносистем, в частности, изучение процессов образования нанофазных магнитных оксидов железа и формирования их организованных ансамблей в биологических и модельных биомиметических системах, а также их роли в процессах жизнедеятельности. Также, магнитные наночастицы и функциональные магнитные наносистемы представляют большой интерес для современных и перспективных био-медицинских применений, в связи с чем актуальны разработки в области создания биосовместимых магнитных нанокомпозитов и магнитных систем управляемой доставки и высвобождения лекарственных и биологически-активных веществ в организме [1, 2]. В данном сообщении представлены результаты работ по исследованию механизмов процессов биоминерализации, приводящих к формированию организованных ансамблей магнитных наночастиц оксида железа в комплексах молекул ДНК в реакциях с участием различных реагентов, в том числе биологической природы (ферритина в качестве источника ионов железа, аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя) в водной фазе при нормальных условиях. Иммобилизованные монослойные комплексы молекул ДНК инкубировались в водном растворе ферритина, а затем, после промывки в чистой воде, помещались в раствор восстановителя (аскорбиновой кислоты или борогидрида натрия). В результате, по данным просвечивающей электронной микроскопии, в реакционной системе образовывались неорганические наночастицы с доминирующими характерными размерами 3-5 нм и кристаллической структурой, характерной для наночастиц магнитных оксидов железа (магнетит, маггемит). Измерены и теоретически проанализированы спектры электронного парамагнитного резонанса полученных образцов, содержащих магнитные наночастицы и их квази-линейные ансамбли. Полученные результаты указывают на возможность образования организованных ансамблей магнитных наночастиц оксида железа в комплексах ДНК при определенных условиях и могут иметь непосредственное отношение к процессам биоминерализации и метаболизма железа в живых системах, приводящим к формированию биогенных магнитных наночастиц. 1. Giersig M., Khomutov G.B., (Editors.), Nanomaterials for application in medicine and biology, Springer, Dordrecht, The Netherlands, 2008, 188p. 2. Khomutov G.B., Koksharov Yu.A., Organized ensembles of magnetic nanoparticles: preparation, structure and properties, In: “Magnetic Nanoparticles”, Edited by S.P. Gubin, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2009, p.p.117-195.