Аннотация результатов, полученных в 2019 году
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы, связанной с созданием новых редокс-активных нанобиоматериалов (в том числе гибридных органо-неорганических материалов) – компонентов биологически активных препаратов с широкими возможностями практического применения. В ходе выполнения проекта в 2019 г. получен ряд новых существенных результатов, давших предпосылки к созданию новых биоматериалов на основе нанокристаллического диоксида церия, установить закономерности их формирования, а также провести детальный анализ их биологической активности. Показано, что в условиях гидротермальной обработки при температурах 120–210С может быть синтезирован нанокристаллический диоксид церия в виде изотропных или стержневидных частиц, при этом ключевыми факторами, определяющими возможность получения стержневидных наночастиц диоксида церия, является использование слабоагрегированных порошков CeO2, относительно небольшая продолжительность синтеза (до 1 сут) и оптимальная температура гидротермальной обработки (170С). Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о том, что формирование наностержней диоксида церия при гидротермальной обработке в щелочных средах происходит по смешанному механизму, включающем стадию растворения-кристаллизации и стадию ориентированного присоединения сформировавшихся изотропных и анизотропных частиц СеО2. Проанализировано взаимодействие нанокристаллического диоксида церия, а также нитрата церия(III) с 2,4,6-трибромфенолом. Показано, что взаимодействие нитрата церия(III) с 2,4,6-трибромфенолом в щелочной среде приводит к получению рентгеноаморфных продуктов, состав которых (по результатам CHN-анализа и термогравиметрического) анализа соответствует Ce(ТБФ)3.1÷3.3*1.2÷1.9H2O. Образование кристаллического диоксида церия (с размером частиц 5–15 нм) наблюдается только при проведении синтеза при доступе воздуха, либо при высушивании суспензии на воздухе. Взаимодействием предварительно полученного диоксида церия с 2,4,6-трибромфенолом в щелочной среде с последующим высушиванием суспензии, в том числе в условиях УФ-облучения, получены композитные материалы в виде прочных сетчатых пленок, в состав которых входит нанокристаллический диоксид церия, а также продукты поликонденсации 2,4,6-трибромфенола. Полученный материал представляет интерес с точки зрения раневой терапии, поскольку он может сочетать антибактериальные свойства производных трибромфенола и защитное действие нанокристаллического диоксида церия по отношению к клеткам кожи. Диспергированием нанокристаллического диоксида церия впервые получены агрегативно устойчивые золи CeO2 в низших алифатических спиртах (изопропанол), апротонных полярных (ДМСО) и неполярных (гептан) растворителях. Гидродинамический диаметр частиц для золей CeO2 в ДМФА, ДМСО и гептане составил 8–17 нм. Дисперсия CeO2 в изопропаноле, полученная по аналогичной методике характеризуется несколько большим гидродинамическим диаметром частиц, который составляет 28–30 нм. Разработана методика получения золей нанокристаллического диоксида церия, стабилизированных биологически совместимыми полисахаридами (мальтодекстрин), в ДМСО. Продемонстрированы выраженные фотопротекторные свойства золей нанокристаллического CeO2 по отношению к авобензону – широко используемому компоненту солнцезащитных средств, поглощающему свет UVA диапазона. Установлено, что диоксид церия практически полностью подавляет фотоиндуцируемое разложение авобензона в среде изопропанола: в отсутствие диоксида церия полное разложение авобензона наблюдается при облучении раствора в течение 140 мин, в присутствии CeO2 разложение авобензона не детектируется через 19 ч эксперимента в идентичных условиях. Проведены исследования возможности трансдермальной доставки наночастиц диоксида церия. В ходе экспериментов на мышах in vivo показано, что при использовании в качестве растворителя диметилсульфоксида стабилизированные мальтодекстрином наночастицы CeO2 проникают в кожу хвоста и уха лабораторных животных на глубину до 20 мкм. При использовании в качестве растворителя воды вместо ДМСО глубина проникновения наночастиц не превышает 5 мкм. Проведен детальный анализ токсичности материалов на основе диоксида церия (как стабилизированного цитрат-ионами, так и не содержащих органических стабилизаторов), а также фторида церия. Анализ генотоксичности указанных наноматериалов показал, что вне зависимости от концентрации (в диапазоне 10–7–10–4 М) они не вызывают деградации ДНК после 24 ч инкубации с мезенхимальными стволовыми клетками человека. Целостность ядра и отсутствие хвоста кометы ДНК после электрофореза указывают на отсутствии генотоксичности материалов на основе диоксида церия, а также фторида церия. Исследование развития апоптотических явлений в мезенхимальных стволовых клетках человека в присутствии диоксида церия (как стабилизированного цитрат-ионами, так и не содержащих органических стабилизаторов), а также фторида церия, методом морфологического анализа ядерного аппарата указывает на отсутствие токсического эффекта исследуемых наночастиц даже при высоких концентрациях (до 10–4 М), что подтверждает биобезопасность их биомедицинского применения. Проведена сравнительная оценка жизнеспособности мезенхимальных стволовых клеток человека, эмбриональных фибробластов мышей С3H/An, а также трансформированных клеток MCF-7 после инкубации с диоксидом церия (как стабилизированным цитрат-ионами, так и не содержащим органических стабилизаторов), а также фторидом церия. Показана высокая степень биосовместимости всех трех типов наночастиц по отношению к МСК и эмбриональным фибробластам, что отражается в сохранении ими активного метаболизма, пролиферативной и миграционной активности. Показано повышение пролиферативной активности мезенхимальных стволовых клеток человека в присутствии наночастиц диоксида церия с концентрацией 10–6 М. Напротив, при контакте клеток MCF-7 с наночастицами CeO2 и CeF3 (концентрация 10–4 М) наблюдалось заметное снижение жизнеспособности клеток. Анализ состояния актинового цитоскелета мезенхимальных стволовых клеток человека после контакта с нанокристаллическим CeO2 и CeF3 показал, что в милли- и микромолярных концентрациях наночастицы не вызывают структурных изменений актинового цитоскелета. В присутствии наночастиц МСК человека показывают эффективную адгезию, активное распластывание и демонстрируют высокую метаболическую активность. Анализа уровня свободной лактатдегидрогеназы показал, что наночастицы CeO2 не вызывают механического повреждений клеточных мембран. Оценка уровня митохондриального мембранного потенциала (МП), являющегося маркером снижения эффективности окислительного фосфорилирования и чувствительного к процессам, вызванным окислительным стрессом, в присутствии наночастиц CeO2 или CeF3 показала, что контакт клеток с CeO2 и CeF3 не вызывает снижения МП даже при высоких концентрациях наночастиц (10–4 М). Наиболее важные с точки зрения практического применения и научной значимости фундаментальные результаты проведенных в 2019 г. исследований заключаются в следующем: 1) Впервые получены стабильные золи нанокристаллического диоксида церия в апротонных полярных органических растворителях. Такие материалы перспективны для трансдермальной доставки наночастиц CeO2, характеризующихся выраженными антиоксидантными свойствами, для ожоговой и раневой терапии. 2) Впервые экспериментально показано ярко выраженное протекторное действие нанокристаллического диоксида церия по отношению к авобензону – одному из основных компонентов солнцезащитных средств, обеспечивающих эффективную защиту кожи человека от облучения UVA диапазона. Полученные результаты перспективны с точки зрения разработки новых материалов – компонентов солнцезащитных косметических средств, в которых диоксид церия играет роль УФ-протекторного материала по отношению к органическим компонентам композиции, а также обеспечивает дополнительную защиту кожи от излучения UVA и UVB диапазонов. 3) Впервые полученные золи CeO2 в неполярных растворителях перспективны в качестве полифункциональных присадок к моторным топливам, которые могут обеспечить каталитический дожиг продуктов сгорания для дизельных систем, а также повышение октанового числа для бензиновых систем. Золи нанокристаллического CeO2 в неполярных растворителях перспективны также в качестве присадок к полимерам и лакокрасочным материалам, препятствующих их окислительному, термическому и фотоиндуцированному старению. 4) Комплексный анализ токсического действия нанокристаллического CeO2 по отношению к клеткам млекопитающих показал их высокую степень биосовместимости и отсутствие гено- и цитотоксического действия в широком диапазоне концентраций (10–4–10–8 М). Полученные результаты подтверждают перспективы биомедицинского применения наноматериалов на основе CeO2 в качестве основы для редокс-чувствительных нано- и биоматериалов, включая материалы для тераностики социально-значимых заболеваний.

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Проект направлен на решение фундаментальной научной проблемы, связанной с созданием новых редокс-активных нанобиоматериалов (в том числе гибридных органо-неорганических материалов) – компонентов биологически активных препаратов с широкими возможностями практического применения. В ходе выполнения проекта в 2020 г. был получен ряд важных результатов, позволивший получить новую информацию о проявлениях и механизмах биологической активности нанокристаллического диоксида церия, имеющих большое значение с точки зрения практического использования нанобиоматериалов на основе CeO2. Все поставленные в проекте задачи были полностью выполнены. Наиболее значимые результаты перечислены ниже. Впервые проведен анализ взаимодействия нанокристаллического диоксида церия с пероксидом водорода. Установлено, что необходимым условием для взаимодействия пероксида водорода (в жидкой и газовой фазах) с CeO2 является наличие физически и химически связанной воды. Установлено, что продуктом взаимодействия H2O2 с гидратированным диоксидом церия являются пероксосольваты состава CeO2(0.15÷0.25)H2O2(1÷2)H2O, при этом состав пероксосольватов практически не зависит ни от концентрации пероксида водорода (в диапазоне концентраций 4–50 мас.%), ни от размера частиц CeO2 (в диапазоне 3–8 нм). Содержание активного кислорода в полученных соединениях варьирует от 1.5 до 2 мас.%. Пероксосольваты неустойчивы при хранении при нормальных условиях, концентрация активного кислорода при хранении в течение суток снижается приблизительно на порядок, при пониженных температурах устойчивость продуктов выше, аналогичное снижение концентрации активного кислорода наблюдается примерно через 7–10 сут хранения. Полученные данные также указывают на то, что взаимодействие нанокристаллического диоксида церия с пероксидом водорода приводит к частичному (7–12 ат.%) восстановлению Ce+4 до Ce+3. При хранении содержание Ce+3 в CeO2 возвращается к исходному значению, определяемому размером его частиц. Установленные особенности взаимодействия нанокристаллического диоксида церия и пероксида водорода могут быть использованы для интерпретации аномально высокой биологической активности CeO2 и его способности нейтрализовать активные формы кислорода в живых системах. Разработана методика синтеза и получены новые композитные материалы на основе нанокристаллического диоксида церия и биополимеров (коллагена и хитозана) в виде водных золей и пленок. Для эффективной иммобилизации диоксида церия в биополимерах необходима его дополнительная стабилизация (в частности, цитрат-ионами), в отсутствие стабилизаторов диоксид церия вымывается из пленок водой. Получены пленки биополимеров с содержанием CeO2 до 15 мас.%. Проведен анализ цитотоксичности полученных пленок (МТТ-тест и анализ пролиферативной активности мезенхимальных стволовых клеток мыши). Пленки на основе нанокристаллического диоксида церия, коллагена и хитозана показали высокую степень биосовместимости и отсутствие токсичности, высокую степень адгезии клеток, морфологические особенности клеточной культуры на всех тестируемых подложках были сравнимы с контрольной группой. Полученные материалы являются перспективными в качестве подложек для культивирования стволовых клеток. Проведен комплексный анализ биохимической активности нанокристаллического диоксида церия с использованием метода активированной хемилюминометрии в модельных процессах генерации биохимически важных активных форм кислорода (супероксидного анион-радикала и/или пероксида водорода, а также алкилпероксильных радикалов). Для оценки антиоксидантных свойств диоксида церия был впервые применен оригинальный метод кинетической хемилюминометрии (модифицированный метод TRAP) в сочетании с математическим моделированием экспериментальных данных. Впервые достоверно оценена антиоксидантная и супероксиддисмутазоподобная активность нанокристаллического CeO2 (в виде цитрат-стабилизированного коллоидного раствора). Антиоксидантная емкость 1 мкмоль/л CeO2 относительно тролокса (водорастворимого аналога витамина Е) составила 0.049 ± 0.004 мкмоль/л. На основании математического моделирования предложен механизм антиоксидантного действия диоксида церия и оценены константы скорости перехвата свободных радикалов, равные 2000 нМ–1 мин–1 для тролокса и k1 = 300 нМ–1 мин–1, k2 = 4 нМ–1 мин–1 для CeO2. Cупероксиддисмутазоподобная активность 1 ммоль/л коллоидного раствора СеО2 эквивалентна активности 2.00 ± 0.03 нмоль/л супероксиддисмутазы. Показана разнонаправленная активность нанодисперсного СеО2 по отношению к двум биологически значимым основным активным формам кислорода – супероксидному анион-радикалу и пероксиду водорода. В системах люминол/Н2О2 и люцигенин/Co(II)/H2O2, в которых происходит генерация пероксида водорода, а также одновременно пероксида водорода и супероксид-радикала, соответственно, цитрат-стабилизированный золь СеО2 показал прооксидантную активность. Впервые показано наличие антиоксидантных свойств нанокристаллического диоксида церия, стабилизированного жирными кислотами (октановой и 2-этилгексановой). Полученные результаты позволяют отнести полученные материалы к слабым антиоксидантам, демонстрирующим невысокую, однако пролонгированную антиоксидантную активность. С использованием хемилюминесцентного метода впервые проведен анализ влияния нанокристаллического диоксида церия на содержание активных форм кислорода в водных растворах после облучения рентгеновским излучением, в том числе в присутствии биологически значимых солей (cукцината, ацетата, цитpата, xлоpида, гидpокаpбоната, гидpооpтофоcфата, дигидpооpтофоcфата, нитpита, нитpата натрия) в моделях генерации пероксида водорода и гидроксильного радикала. Установлено, что нанокристаллический CeO2 при концентрации 10-6 М достоверно снижает концентрацию пероксида водорода в растворе (ТРИС-буфер) после рентгеновского облучения дозой от 1 до 7 Гр. Замечено, что в присутствии дигидроортофосфат- и гидроортофосфат-анионов диоксид церия также способствует снижению концентрации пероксида водорода в водных растворах; ингибирующее действие на диоксид церия оказывают сульфат- и нитрит-ионы (достоверных различий в концентрациях пероксида водорода не наблюдалось). Показана выраженная УФ-протекторная активность золей нанокристаллического диоксида церия, стабилизированного жирными кислотами (октановой и 2-этилгексановой), в неполярных растворителях по отношению к куркумину и -каротину. Полученные данные показывают перспективность использования диоксида церия в качестве добавок, ингибирующих процессы фотодеструкции маслорастворимых соединений, в том числе биологически активных. Проведен анализ гемолитической активности наночастиц CeO2 на эритроцитарной массе человека. Показано, что CeO2 проявляет гемолитическую активность только в высоких, терапевтически нецелесообразных, концентрациях (50 и 25 мМ). Показано, что впервые полученные композиты на основе диоксида церия с 2,4,6-трибромфенолом проявляют выраженную селективную и дозозависимую токсичность по отношению к нормальным и малигнизированным клеткам. Композиты проявляют цитостатический эффект, подавляя процессы деления клеток. Высокая токсичность композитов по отношению к нормальным клеткам наблюдалась при высоких концентрациях вводимого в клеточную культуру материала – 1 мг/мл. Полученные композиты являются перспективными с точки зрения создания бактерицидных материалов для раневой терапии, а также материалов для терапии онкологических заболеваний. Проведен комплексный анализ механизмов биологической активности нанокристаллического диоксида церия по отношению к нормальным и малигнизированным клеткам, в том числе в условиях рентгеновского облучения (дозы до 15 Гр), а также механизмов эндоцитоза наночастиц CeO2. Анализ внутриклеточной локализации наночастиц CeO2 в нормальных (NCTC L929) и малигнизированных (HeLa) клетках, предварительно инкубированных совместно с диоксидом церия, показал, что наночастицы преимущественно накапливаются в лизосомах, однако незначительное количество наночастиц также локализуется в цитоплазме. Достоверно высокое содержание наночастиц в лизосомах обоих типов клеток наблюдается уже через 3 ч их инкубации с наночастицами. Установлено, что наиболее вероятным механизмом эндоцитоза наночастиц CeO2 является энергетически зависимый клатрин-опосредованный, однако статистически достоверно оценить вклады клатрин-опосредованного и кавеолин-опосредованного эндоцитоза не удалось. Впервые проведенный анализ молекулярных механизмов процесса репарации ДНК в культурах клеток (NCTC L929) после облучения рентгеновским излучением методом ПЦР в реальном времени выявил процесс активации пула 24 генов, ответственных за эксцизионную репарацию и репарацию двунитевых разрывов ДНК, что указывает на выраженные радиомитигаторные свойства нанокристаллического диоксида церия. Инкубация клеток с наночастицами диоксида церия обеспечивает повышенный уровень репаративной активности в течение 24 ч после облучения при высоких дозах рентгеновского излучения (до 15 Гр). С учетом данных, полученных в ходе анализа эндоцитоза наночастиц СеО2, указывающих на отсутствие их локализации в клеточном ядре, можно заключить, что CeO2 не проявляет генотоксического действия и влияет на процесс репарации ДНК опосредованно. В целом, вызванное диоксидом церия снижение уровня окислительного стресса в клетках после их облучения позволяет повысить эффективность репарации ДНК и предотвратить окислительное повреждение нуклеотидов, а также сохранить высокий уровень антиоксидантного статуса клетки. Наиболее важными с практической и фундаментальной точки зрения результаты, полученные в ходе выполнения проекта в 2020 г., являются следующие: • Получены новые сведения о механизмах взаимодействия нанокристаллического диоксида церия с активными формами кислорода; • Впервые количественно сопоставлены энзимоподобные свойства нанокристаллического диоксида церия со свойствами природных ферментов – оксидоредуктаз; • Выявлены особенности радиопротекторного действия нанокристаллического диоксида церия; • Предложены новые перспективные гибридные материалы на основе нанокристаллического диоксида церия для культивирования стволовых клеток; • Установлено фотопротекторное действие неводных золей диоксида церия по отношению к биологически активным молекулам; • Показано, что нанокристаллический диоксид церия обладает приемлемо низкой гемолитической активностью, что показывает перспективность разработки препаратов на основе CeO2 для внутривенного введения; • Получена новая информация о молекулярных механизмах защитного действия нанокристаллического CeO2 по отношению к клеточным культурам.

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
В ходе выполнения проекта в 2021 г. был получен ряд важных результатов, позволивших получить новую информацию об УФ-протекторных свойствах нанокристаллического диоксида церия, механизмах его биологической активности, имеющих большое значение с точки зрения практического использования нанобиоматериалов на основе CeO2. Все поставленные в проекте задачи были полностью выполнены. Наиболее значимые результаты перечислены ниже. Впервые проведены стандартизованные исследования солнцезащитных характеристик нанодисперсного диоксида церия и выполнено его сравнение с традиционными неорганическими УФ-фильтрами. Показано, что материалы на основе диоксида церия имеют величины солнцезащитного фактора (SPF) и фактора защиты от УФ-А излучения (UVAPF), сопоставимые с традиционно используемыми неорганическими фильтрами – TiO2 или ZnO. Выявлено, что химическая предыстория CeO2 напрямую определяет его солнцезащитные свойства: увеличение размеров частиц CeO2 приводит к увеличению SPF и UVAPF. Использование в качестве исходного реагента солей церия(IV) вместо солей церия(III) позволило получить материал, обладающий максимальными солнцезащитными характеристиками. С учетом полученных ранее в рамках выполнения данного проекта данных (в том числе об УФ-протекторных свойствах диоксида церия по отношению к авобензону – традиционному органическому компоненту солнцезащитной косметики), можно констатировать, что нанокристаллический диоксид церия способен дополнительно защищать кожу от действия ультрафиолетового излучения за счет непрямых механизмов, нейтрализуя активные формы кислорода и свободные радикалы. Достигнутые результаты демонстрируют потенциал для дальнейших исследований и практического применения нанокристаллического диоксида церия и его композиций в качестве компонента солнцезащитной косметики. Стабильные золи диоксида церия в гептане, полученные термогидролизом гексанитратоцерата(IV) аммония и стабилизированные 2-этилгексановой кислотой могут быть использованы в качестве сиккатива по отношению к полиненасыщенным жирным кислотам. В условиях УФ-облучения при комнатной температуре нанокристаллический диоксид церия (2000 ppm), введенный в льняное масло, увеличивал скорость его окисления, что отражалось в увеличении вязкости масла и его показателя преломления. При этом, согласно данным УФ-видимой спектроскопии и ИК-спектроскопии, введение диоксида церия не изменяло механизм окисления льняного масла. Согласно имеющимся в литературе данным, некоторые соединения четырехвалентного церия (гидроортофосфаты) могут также выступать в качестве катализаторов окисления непредельных жирных кислот (в частности, касторового масла). По-видимому, такая каталитическая активность характерна для материалов, содержащих только церий в четырехвалентном состоянии. Несмотря на то, что каталитический эффект является слабо выраженным, его необходимо учитывать при практическом применении материалов на основе соединений церия в качестве компонентов гибридных материалов полифункционального назначения. Проведен сравнительный анализ влияния наночастиц диоксида церия на неспецифический иммунный ответ методом люминол-активированной хемилюминесценции в клеточной модели при двухстадийной стимуляции нейтрофильных гранулоцитов (нейтрофилов) крови практически здорового донора и пациента с воспалением (септический шок). При двухстадийной стимуляции праймирующим агентом 4α-форбол-12-миристат-13-ацетатом (ФМА) и основным стимулом N-формилметионил-лейцил-фенилаланином (фМЛФ) нейтрофилов крови практически здорового донора в присутствии золей диоксида церия, в том числе допированного атомами Gd, стабилизированных цитратом аммония, показано отсутствие активирующего влияния наночастиц CeO2 на миелопероксидазу и NADPH-оксидазный ферментный комплекс клеток. При двухстадийной стимуляции праймирующим агентом ФМА и основным стимулом фМЛФ нейтрофилов крови пациента с воспалением (септический шок) в присутствии аналогичных золей диоксида церия обнаружено супрессорное действие наночастиц на радикал-продуцирующую активность клеток. При этом наибольший эффект характерен для золей диоксида церия, допированного гадолинием. Из полученных данных следует, что нанокристаллический диоксид церия не вызывает дополнительной активации нейтрофильного звена иммунной системы, что указывает на отсутствие влияния CeO2 на системные процессы в крови и дополнительно подтверждает биосовместимость данного материала, в особенности с учетом отсутствия гемолитической активности CeO2. Вместе с тем, обнаруженное при воспалении супрессорное действие наночастиц диоксида церия на радикал-продуцирующую активность клеток может способствовать расширению области их потенциального биомедицинского применения. Полученные на этапе 2021 г. гибридные пленки на основе хитозана, целлюлозы и наночастиц диоксида церия не проявили высокой эффективности в отношении пролиферации мезенхимальных стволовых клеток человека, что связано с сохранением в структуре пленки уксусной кислоты и последующим ее высвобождением в культуральную среду. Дополнительная промывка таких гибридных пленок снижала токсический эффект, но не обеспечивала стимуляцию пролиферации МСК человека на поверхности. Полученные результаты указывают на то, что введение хитозана в биополимерные пленки для создания материалов, обеспечивающих улучшенную пролиферацию стволовых клеток, является нежелательным или требует изменения синтетической стратегии. Разработана модель окислительного стресса in vitro в условиях рентгеновского излучения для культур нормальных (мезенхимальные стволовые клетки человека) и трансформированных клеток (линия MNNG/Hos). Экспериментально определены условия, обеспечивающие достижение показателя ЛД50 для каждого типа клеточной культуры, включая подбор дозы облучения, схемы облучения, плотности посева клеточной культуры, времени анализа жизнеспособности после облучения. Оптимальными параметрами, обеспечивающие статистически достоверное достижение ЛД50, является доза 15 Гр (при интенсивности 1 Гр/мин), анализ через 72 ч после облучения и облучение клеток в суспензии при плотности посева 10–15 тыс/см2. Показано селективное цитотоксическое действие цитрат-стабилизированных наночастиц диоксида церия в отношении культуры трансформированных клеток остеосаркомы человека линии MNNG/Hos после воздействия рентгеновского излучения. Данный эффект отражался в снижении жизнеспособности трансформированных клеток, увеличении доли мертвых клеток и количества двунитевых разрывов ДНК, а также снижении пролиферативной активности на фоне развития танатогенеза. При этом для культуры нормальных клеток указанные эффекты проявлялись в существенно меньшей степени. Совокупность полученных в рамках настоящего проекта данных позволяет утверждать, что такое селективное действие, по всей видимости, связано с повышенной эффективностью эндоцитоза наночастиц диоксида церия трансформированными клетками и низкой эффективностью их системы репарации ДНК. Токсикологический анализ влияния цитрат-стабилизированных наночастиц диоксида церия (1 и 2 мг/кг) при внутривенном и внутрибрюшинном введении лабораторным животным (мыши SHK) не выявил достоверных различий в индексах массы жизненно важных органов и поведенческой активности по сравнению с контрольными группой. Данный результат подтверждает перспективность использования материалов на основе диоксида церия in vivo и открывает новые возможности для разработки биоматериалов терапевтического назначения на основе CeO2. Проведен комплекс исследований, направленный на анализ радиопротекторного эффекта нанокристаллического диоксида церия по отношению к лабораторным животным in vivo. Установлено, что радиопротекторное действие CeO2 зависит от количества вводимого препарата. Выживаемость животных, которым предварительно были внутрибрюшинно введены наночастицы диоксида церия в концентрации 500 мкМ (200 мкл), после рентгеновского облучения в летальной дозе (6.5 Гр), снизилась. Напротив, выраженный радиопротекторный эффект наблюдался при меньшем введенном количестве CeO2 (100 мкМ, 200 мкл). Изменение динамики параметров крови (содержание форменных элементов крови) также имело концентрационную зависимость, что выражалось в предотвращении ускоренного развития лейкопении и анемии в группе животных, которым предварительно вводили наночастицы диоксида церия.