Фуллерены в радиобиологии

Молекула фуллерена сферической или эллипсоидальной формы состоит из колец, образованных пятью или шестью атомами углерода, соединёнными сопряжёнными π-связями. Делокализация π-электронов в молекуле фуллерена облегчает связывание свободных радикалов. Однако, несмотря на выраженные антиоксидантные свойства и способность нейтрализовать радикалы, фуллерены могут проявлять прооксидантное действие, генерируя активные формы кислорода. Клетки млекопитающих преимущественно состоят из воды — примерно на 70 %. Поэтому радикальные и нерадикальные продукты радиолиза воды являются основными источниками радиационного повреждения биомолекул. В аэрированных системах за радиационно-индуцированное повреждение отвечают такие активные формы кислорода, как гидроксильный (•OH) и супероксидный (O₂•⁻) радикалы, а также перекись водорода (H₂O₂). Согласно свободнорадикальному механизму радиационного повреждения, поглотители свободных радикалов должны защищать клеточные структуры от повреждения. Соединения — доноры электронов также должны обладать защитными свойствами в отношении окисленных функциональных групп, восстанавливая их. Однако перенос электрона от фуллерена к кислороду может приводить к образованию супероксидного радикала. Благодаря своей форме фуллерены способны служить носителями радиоактивных атомов изотопов, применяемых в терапии и медицинской диагностике. Фуллерены и их производные благодаря своим свойствам представляют собой новые перспективные химические соединения для применения в радиобиологии. Фуллерены могут выступать радиопротекторами, радиосенсибилизаторами или вспомогательными соединениями для диагностической визуализации. Их действие зависит от используемой экспериментальной системы.