Углеродные наноматериалы: биологически активные производные фуллеренов

С момента открытия фуллерены, углеродные нанотрубки и графен привлекают значительное внимание исследователей из разных научных областей, включая биомедицину. Наноскопические размеры и возможность разнообразной модификации поверхности позволяют использовать углеродные наноаллотропы в качестве незаменимых наноструктурированных материалов в нанотехнологиях, в том числе в наномедицине. Изменение химии поверхности позволило получить множество водорастворимых производных фуллеренов с различными свойствами. Как немодифицированные, так и модифицированные фуллерены проявляют разнообразную биологическую активность. В основе их токсического действия лежат окислительные, генотоксические и цитотоксические реакции. Антиоксидантные и цитопротекторные свойства фуллеренов и их производных изучались в контексте профилактики и лечения окислительных повреждений органов. Однако те же уникальные физико-химические свойства наноматериалов могут быть связаны с потенциальным вредом для здоровья. Неразлагаемость и токсичность углеродных наночастиц по-прежнему вызывают серьёзную обеспокоенность при их применении в биомедицине. В этом обзоре описаны основные физические и химические свойства углеродных нанокластеров — фуллеренов, нанотрубок и графена, — их особенности, биологическая активность и потенциальное применение в биологических системах. Особое внимание уделено наиболее важным результатам исследований in vitro и in vivo с использованием полигидроксилированного производного фуллерена C₆₀(OH)₂₄.