COMPARATIVE AND COMBINED TOXICITY OF ALUMINIUM, TITANIUM AND SILICON OXIDES NANOPARTICLES AND ITS ALLEVIATION WITH THE COMPLEX OF BIOPROTECTORS

И. А. Минигалиева, Б. А. Кацнельсон, Л. И. Привалова, М. П. Сутункова, В. Б. Гурвич, В. Я. Шур, Е. В. Шишкина, И. Е. Валамина, О. Г. Макеев, В. Г. Панов, А. Н. Вараксин, С. В. Клинова, С. В. Соловьева, Е. Ю. Мещерякова

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

Abstract

Stable suspensions of metal/metalloid oxide nanoparticles (MeO-NPs) obtained by laser ablation of 99.99% pure elemental aluminum, titanium or silicon under a layer of deionized water were used separately or in different combinations to induce subchronic intoxications in rats. To this end, MeO-NPs had been repeatedly injected intraperitoneally (i.p.) 18 times during 6 weeks before a large number of functional, biochemical and morphometric indexes for the organism’s status were measured. It was found that, in many respects, the Al2O3-NPs were the most toxic as such and the most dangerous component of the studied combinations. Mathematical modeling with the help of the Response Surface Methodology has shown that the response of the organism to a simultaneous exposure to any two of the MeO-NPs under study is characterized by all possible types of combined toxicity (additivity, subadditivity or superadditivity of unidirectional action and different variants of opposite effects) depending on which outcome this type is estimated for as well as on the levels of the effect and dose. With any third MeO-NP species acting in the background, the type of combined toxicity displayed by the other two can change significantly. Many adverse effects produced by the [Al2O3-NP+TiO2-NP+SiO2-NP]-combination, including its genotoxicity, were substantially attenuated by giving to rats per os during the entire exposure period complex of innocuous bioprotective substances.
Translated title of the contributionCOMPARATIVE AND COMBINED TOXICITY OF ALUMINIUM, TITANIUM AND SILICON OXIDES NANOPARTICLES AND ITS ALLEVIATION WITH THE COMPLEX OF BIOPROTECTORS
Original languageRussian
Pages (from-to)18-27
JournalТоксикологический вестник
Issue number2
Publication statusPublished - 2018

Fingerprint

metalloids
silicon oxides
titanium oxides
toxicity
aluminum oxides
nanoparticles
oxides
organisms
rats
intoxication
laser ablation
titanium
methodology
aluminum
dosage
silicon
metals
water

GRNTI

  • 34.00.00 BIOLOGY

Level of Research Output

  • VAK List

Cite this

Минигалиева, И. А. ; Кацнельсон, Б. А. ; Привалова, Л. И. ; Сутункова, М. П. ; Гурвич, В. Б. ; Шур, В. Я. ; Шишкина, Е. В. ; Валамина, И. Е. ; Макеев, О. Г. ; Панов, В. Г. ; Вараксин, А. Н. ; Клинова, С. В. ; Соловьева, С. В. ; Мещерякова, Е. Ю. / СРАВНИТЕЛЬНАЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КРЕМНИЯ И ЕЁ ОСЛАБЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ. In: Токсикологический вестник. 2018 ; No. 2. pp. 18-27.
@article{e0225c64817f46bcaeceb2ebcba66d1c,
title = "СРАВНИТЕЛЬНАЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КРЕМНИЯ И ЕЁ ОСЛАБЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ",
abstract = "Стабильные суспензии наночастиц (НЧ) оксидов алюминия, титана и кремния, полученные с помощью лазерной абляции соответствующих элементных мишеней 99,99{\%} чистоты под слоем деионизированной воды, вводились крысам внутрибрюшинно 18 раз на протяжении 6 недель изолированно или в различных комбинациях. Развитие субхронической интоксикации оценено большим числом функциональных, биохимических и морфометрических показателей состояния организма. Найдено, что во многих отношениях Al2O3-НЧ наиболее токсичны сами по себе и являются ведущим компонентом изученных комбинаций. Математическое моделирование с помощью построения поверхности отклика (the Response Surface Methodology) показало, что реакция организма на бинарные сочетания исследованных НЧ характеризуется всеми возможными вариантами типов комбинированной токсичности (аддитивность, субаддитивность и супераддитивность однонаправленного действия, различные варианты противонаправленности действия) в зависимости от того, по какому эффекту она оценивается, а также от его уровня и от дозы НЧ. На фоне действия любого третьего вида НЧ тип бинарной комбинированной токсичности остальных двух может существенно измениться. Многие неблагоприятные эффекты действия комбинации [Al2O3-НЧ+TiO2-НЧ+SiO2-НЧ], включая её генотоксичность, были существенно ослаблены пероральным назначением комплекса безвредных биопротекторов.",
author = "Минигалиева, {И. А.} and Кацнельсон, {Б. А.} and Привалова, {Л. И.} and Сутункова, {М. П.} and Гурвич, {В. Б.} and Шур, {В. Я.} and Шишкина, {Е. В.} and Валамина, {И. Е.} and Макеев, {О. Г.} and Панов, {В. Г.} and Вараксин, {А. Н.} and Клинова, {С. В.} and Соловьева, {С. В.} and Мещерякова, {Е. Ю.}",
year = "2018",
language = "Русский",
pages = "18--27",
journal = "Токсикологический вестник",
issn = "0869-7922",
publisher = "Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ",
number = "2",

}

Минигалиева, ИА, Кацнельсон, БА, Привалова, ЛИ, Сутункова, МП, Гурвич, ВБ, Шур, ВЯ, Шишкина, ЕВ, Валамина, ИЕ, Макеев, ОГ, Панов, ВГ, Вараксин, АН, Клинова, СВ, Соловьева, СВ & Мещерякова, ЕЮ 2018, 'СРАВНИТЕЛЬНАЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КРЕМНИЯ И ЕЁ ОСЛАБЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ' Токсикологический вестник, no. 2, pp. 18-27.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КРЕМНИЯ И ЕЁ ОСЛАБЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ. / Минигалиева, И. А.; Кацнельсон, Б. А.; Привалова, Л. И.; Сутункова, М. П.; Гурвич, В. Б.; Шур, В. Я.; Шишкина, Е. В.; Валамина, И. Е.; Макеев, О. Г.; Панов, В. Г.; Вараксин, А. Н.; Клинова, С. В.; Соловьева, С. В.; Мещерякова, Е. Ю.

In: Токсикологический вестник, No. 2, 2018, p. 18-27.

Research output: Contribution to journalArticleResearchpeer-review

TY - JOUR

T1 - СРАВНИТЕЛЬНАЯ И КОМБИНИРОВАННАЯ ТОКСИЧНОСТЬ НАНОЧАСТИЦ ОКСИДОВ АЛЮМИНИЯ, ТИТАНА И КРЕМНИЯ И ЕЁ ОСЛАБЛЕНИЕ КОМПЛЕКСОМ БИОПРОТЕКТОРОВ

AU - Минигалиева, И. А.

AU - Кацнельсон, Б. А.

AU - Привалова, Л. И.

AU - Сутункова, М. П.

AU - Гурвич, В. Б.

AU - Шур, В. Я.

AU - Шишкина, Е. В.

AU - Валамина, И. Е.

AU - Макеев, О. Г.

AU - Панов, В. Г.

AU - Вараксин, А. Н.

AU - Клинова, С. В.

AU - Соловьева, С. В.

AU - Мещерякова, Е. Ю.

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Стабильные суспензии наночастиц (НЧ) оксидов алюминия, титана и кремния, полученные с помощью лазерной абляции соответствующих элементных мишеней 99,99% чистоты под слоем деионизированной воды, вводились крысам внутрибрюшинно 18 раз на протяжении 6 недель изолированно или в различных комбинациях. Развитие субхронической интоксикации оценено большим числом функциональных, биохимических и морфометрических показателей состояния организма. Найдено, что во многих отношениях Al2O3-НЧ наиболее токсичны сами по себе и являются ведущим компонентом изученных комбинаций. Математическое моделирование с помощью построения поверхности отклика (the Response Surface Methodology) показало, что реакция организма на бинарные сочетания исследованных НЧ характеризуется всеми возможными вариантами типов комбинированной токсичности (аддитивность, субаддитивность и супераддитивность однонаправленного действия, различные варианты противонаправленности действия) в зависимости от того, по какому эффекту она оценивается, а также от его уровня и от дозы НЧ. На фоне действия любого третьего вида НЧ тип бинарной комбинированной токсичности остальных двух может существенно измениться. Многие неблагоприятные эффекты действия комбинации [Al2O3-НЧ+TiO2-НЧ+SiO2-НЧ], включая её генотоксичность, были существенно ослаблены пероральным назначением комплекса безвредных биопротекторов.

AB - Стабильные суспензии наночастиц (НЧ) оксидов алюминия, титана и кремния, полученные с помощью лазерной абляции соответствующих элементных мишеней 99,99% чистоты под слоем деионизированной воды, вводились крысам внутрибрюшинно 18 раз на протяжении 6 недель изолированно или в различных комбинациях. Развитие субхронической интоксикации оценено большим числом функциональных, биохимических и морфометрических показателей состояния организма. Найдено, что во многих отношениях Al2O3-НЧ наиболее токсичны сами по себе и являются ведущим компонентом изученных комбинаций. Математическое моделирование с помощью построения поверхности отклика (the Response Surface Methodology) показало, что реакция организма на бинарные сочетания исследованных НЧ характеризуется всеми возможными вариантами типов комбинированной токсичности (аддитивность, субаддитивность и супераддитивность однонаправленного действия, различные варианты противонаправленности действия) в зависимости от того, по какому эффекту она оценивается, а также от его уровня и от дозы НЧ. На фоне действия любого третьего вида НЧ тип бинарной комбинированной токсичности остальных двух может существенно измениться. Многие неблагоприятные эффекты действия комбинации [Al2O3-НЧ+TiO2-НЧ+SiO2-НЧ], включая её генотоксичность, были существенно ослаблены пероральным назначением комплекса безвредных биопротекторов.

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=32853767

M3 - Статья

SP - 18

EP - 27

JO - Токсикологический вестник

JF - Токсикологический вестник

SN - 0869-7922

IS - 2

ER -