Влияние рентгеновского излученияна наномеханические свойства поверхности эритроцитов крыс при гиперхолестериновой диете

Abstract

Цель исследования. Методом атомно-силовой микроскопии (АСМ) выявить изменения параметров структурных и наномеханических свойств поверхности эритроцитов, вызванные действием рентгеновского излучения in vitro на цельную кровь крыс при гиперхолестериновой диете. Материалы и методы. Кровь самцов крыс линии Wistar, содержавшихся в течение двух месяцев на гиперхолестериновой диете, подвергали действию рентгеновского излучения (320 кВ) в дозах 1 и 100 Гр. Структурные, упругие и адгезионные свойства поверхности изолированных и фиксированных раствором глутарового альдегида эритроцитов на наномасштабе изучали с помощью атомно-силового микроскопа BioScope Resolve в режиме записи PeakForceQNM на воздухе. Результаты. Установлено увеличение жесткости поверхности эритроцитов при дозе 1 Гр и ее снижение практически до контрольных значений при дозе 100 Гр, которое сопровождалось увеличением размера средней ячейки мембранного скелета эритроцитов. При этом существенных изменений морфологии, адгезионных свойств и шероховатости рельефа эритроцитов не обнаружено. Заключение. Полученные данные свидетельствуют о том, что рентгеновское излучение (1–100 Гр) вызывает дозозависимую реорганизацию структуры и изменение жесткости поверхностного слоя эритроцитов на наномасштабе без изменения морфологии клеток у крыс на гиперхолестериновой диете.

Objective. To reveal changes in the structural and nanomechanical properties of the erythrocyte surface caused by the action of X-ray radiation in vitro on the whole blood of rats on a high-cholesterol diet using the method of atomic-force microscopy. Materials and methods. The blood of male Wistar rats being on a high-cholesterol diet for two months was exposed to X-ray radiation (320 kV) at doses of 1 and 100 Gy. The structural, elastic and adhesive properties of the surface of isolated and glutaraldehyde-fixed erythrocytes at the nanoscale were studied using the atomic- force microscope BioScope Resolve in PeakForce QNM mode in air. Results. The study has identified an increase in the stiffness of the erythrocyte surface at a dose of 1 Gy and its decrease to almost control values at a dose of 100 Gy, which was accompanied by an increase in the size of the average cell of the erythrocyte membrane skeleton. At the same time, no significant changes in the morphology, adhesive properties and roughness of the relief of erythrocytes have been found. Conclusion. The obtained data indicate that X-ray radiation (1–100 Gy) induces the dose-depending reorganization of the structure and changes in the stiffness of the erythrocyte surface layer at the nanoscale without changing the cell morphology for rats on a high-cholesterol diet.