Зиля Ринатовна Камалова¹⁾, Римма Владимировна Нефедова¹⁾, Эдуард Ильясович Семенов¹⁾, Николай Михайлович Василевский¹⁾, Ягофар Мубаракзянович Курбангалеев¹⁾, Алексей Александрович Возняковский²⁾, Екатерина Николаевна Майорова¹⁾, Данил Наильевич Мингалеев¹⁾

¹⁾Федеральный центр токсикологической, радиационной и биологической безопасности

420075, г. Казань, Российская Федерация

²⁾Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН

194021, г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

радиоиндуцированные токсические соединения, малослойный графен, наночастицы, диагностикум, острая лучевая болезнь

В клинической и лабораторной практике для диагностики и прогнозирования исходов лучевой болезни животных находят применение иммунохимические методы исследований. Особое внимание исследователей привлекает разработка экспрессных диагностикумов, позволяющих сравнительно оперативно в «полевых» условиях осуществлять первичную диагностику. Внимание исследователей в области радиационной биологии привлекают иммунологические (иммунохимические, серологические) методы обнаружения радиоиндуцированных антигенов и токсических соединений. Имеются данные по разработке биосенсоров на основе графена для диагностики заболеваний. Представлены материалы исследований влияния малослойных графенов на чувствительность и скорость флокуляции при индикации радиоиндуцированных токсических соединений в крови облученных животных. Показано достоинство предложенного диагностикума для обнаружения радиоиндуцированных токсических соединений в организме животных при острой лучевой болезни. Использование наночастиц малослойных графенов в диагностических компонентах позволяет обнаруживать радиоиндуцированные токсические соединения в сыворотке крови облученных животных в первые часы после облучения и проводить экспресс-диагностику острой лучевой болезни у животных. Использование малослойных графенов приводит к значительному повышению иммунологической активности реакции флокуляции и ее чувствительности в 4 раза и скорости постановки реакции – до 8 раз.

In clinical and laboratory practice, immunochemical research methods are used to diagnose and predict the outcomes of radiation sickness in animals. The special attention of researchers is attracted by the development of express diagnostics, which make it possible to carry out primary diagnostics relatively quickly in the «field» conditions. Immunological (immunochemical, serological) methods for detecting radio-induced antigens and toxic compounds are attracting the attention of researchers in the field of radiation biology. Data are available on the development of graphene-based biosensors for disease diagnostics. Research data on the effect of few-layer graphenes on the sensitivity and flocculation rate for detecting radio-induced toxic compounds in the blood of irradiated animals are presented. The advantage of the proposed diagnostic kit for detecting radio-induced toxic compounds in animals with acute radiation sickness is demonstrated. The use of few-layer graphene nanoparticles in diagnostic components enables the detection of radio-induced toxic compounds in the blood serum of irradiated animals in the first hours after irradiation and the rapid diagnosis of acute radiation sickness in animals. The use of few-layer graphenes leads to a significant increase in the immunological activity of the flocculation reaction and its sensitivity by 4 times and the reaction speed – up to 8 times.

1. Гайнуллин, Р. Р. Разработка бентонитового диагностикума для индикации радиоиндуцированных токсических соединений: автореферат диссертации кандидата биологических наук : 03.00.01/ Р. Р. Гайнуллин. – Казань, 2009. – 23 с.


2. Графен как основа биологических сенсоров для определения маркеров нейродегенеративной деменции / С. В. Воробьев, И. К. Терновых, А. Ю. Плеханов [и др.] // Медицинский алфавит. – 2023. – Т. 33 – С. 28-33.


3. Изучение уровня радиоантигенемии внутренних органов облученных белых крыс с использованием диагностикума на основе высокодисперсных частиц гидроалюмосиликата / Р. Р. Гайнуллин, Д. Н. Мингалеев, Е. Н. Майорова, [и др.] // Ученые записки Казанской академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. – 2024. – Т. 260, № 4. – С. 77–82.


4. Использование радиационных технологий в животноводстве / В. Г. Тюрин, В. Г. Семенов, Я. М. Курбангалеев [и др.] // Российский журнал Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии. – 2024. – № 1 (49). – С. 86-93.


5. Исследование чувствительной способности графена для применений в качестве биосенсоров Усиков A. С., Лебедев С. П., Роенков А. Д. [и др.] // Письма в Журнал технической физики. – 2020. – Т. 46, №10. – С. 3-6.


6. Клемпарская, Н. Н. Аутосенсибилизация облученного организма / Н. Н. Клемпарская // Иммунотерапия экспериментальной острой лучевой болезни. – Москва : Энергоиздат, 1981. – С. 5–14.


7. Кодинцева, Е. А. Перспективы и методы исследования пролиферативного потенциала субпопуляций лимфоцитов в периферической крови человека в радиационной медицине / Е. А. Кодинцева, А. А. Аклеев // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2024. – Т. 69, №. 5. – С. 66–74.


8. Малослойные графеновые структуры как перспективный сорбент микотоксинов / А. П. Возняковский, А. П. Карманов, Л. С. Кочева [и др.] // Журнал технической физики. – 2022. – Т. 92, №. 7. – С. 951.


9. Мельников, О. А. Семантика прогноза и классификация методов прогнозирования радиационных, химических и биологических угроз здоровью / О. А. Мельников, С. А. Краевой, В. Н. Болехан // Вестник новых медицинских технологий. Электронное издание. – 2025. – Т. 19, №. 1. – С. 69–79.


10. Определение безопасности облученной продукции по содержанию хинонов / Я. М. Курбангалеев, К. Н. Вагин, Т. Р. Гайнутдинов, [и др.] // Ученые записки Казанской государственной академии ветеринарной медицины им. Н.Э. Баумана. – 2021. – Т. 246, №. 2. – С. 122–127.


11. Патент RU 2145712 C1 Способ диагностики радиационных поражений организма и способ получения препарата для его осуществления: № 97113204/13 : заявлено 31.07.1997 : опубликовано 02.2000 / В. М. Авилов, А. З. Равилов, В. А. Киршин [и др.]. – 11 с.


12. Патент RU 2513999 C1 Способ ранней диагностики тяжести и прогнозирования исхода острого лучевого поражения: № 2012154150/15 : заявлено 13.12.2012 : опубликовано 27.04.2014 / Г. П. Саркисян, А. Г. Саркисян, Н. С. Багдасарян, [и др.]. – 3 с.


13. Радиозащитные ветеринарные препараты на основе веществ микробного происхождения – приоритетное направление радиационной безопасности / К. Н. Вагин, В. Г. Семенов, Р. Н. Низамов [и др.]. – Чебоксары : Чувашский государственный университет, – 2023. – 250 с.


14. Ромодин, Л. А. Биологические реакции при комбинированном действии ионизирующего излучения с иными факторами / Л. А. Ромодин, А. С. Умников, А. С. Самойлов // Медицинская радиология и радиационная безопасность. – 2025. – Т. 70, № 3. – С. 22–33.


15. Санжарова, Н. И. Технологии гражданской безопасности / Н. И. Санжарова // Технологии гражданской безопасности. – 2024. – Т. 21, № 1. – С. 28-32.


16. Токсинологическая теория в радиобиологии – фундаментальная основа создания средств противорадиационной защиты / К. Т. Ишмухаметов, Р. Р. Гайнуллин, И. Р. Мухаметшин [и др.] // Ветеринарный врач. – 2025. – № 1. – С. 79-84.


17. Усовершенствование способов получения специфических антирадиотоксических глобулинов, используемых при конструировании серологических тест–систем / Р. В. Нефедова, Р. Р. Гайнуллин, Р. Н. Низамов [и др.] // Ветеринарный врач. – 2022. – № 3. – С. 46-52.


18. Kalachniuk, L., Lazarev, M., & Klepko, A. (2024). Cattle under the effects of radiation irradiation. European Science, 2(sge35–02), 54-71.


19. Konyukhov, G.V. Indication of Toxic Radiolysis Products in Forage and Food Products Subjected to Radiation Sterilization / G.V. Konyukhov [et al.] // Research Journal of Pharmaceutical, Biological and Chemical Sciences (RJPBCS), May–June 2018; 9 (3): 536-539.


20. Murphy L. Ionizing radiation in veterinary medicine // Veterinary Toxicology. – Academic Press, 2025. – С. 303–313.


21. Rana, K. Radioimmunotherapy–An Overview / K. Rana, S. Oommen, S. Bharati // Global Virology IV: Viral Disease Diagnosis and Treatment Delivery in the 21st Century. – 2024. – С. 357-372.


22. Voznyakovskii А., Aleksey Vozniakovskii and Sergey Kidalov New Way of Synthesis of Few–Layer Graphene Nanosheets by the Self Propagating High–Temperature Synthesis Mehtod from Biopolymers / Nanomaterials.– 2022. – № 12. – Р. 657.