Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия
e-mail: novik-imt@mail.ru
PhD (Medicine), senior researcher, Laboratory of Biomodeling and Translational Medicine, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665826, Russian Federation
e-mail: novik-imt@mail.ru
Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия
e-mail: g57097@yandex.ru
PhD (Medicine), senior researcher, Laboratory of Biomodeling and Translational Medicine, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, 665826, Angarsk, 665826, Russian Federation
e-mail: g57097@yandex.ru
Мл. науч. сотр. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия
e-mail: nyuta.pankova.96@mail.ru
Junior researcher, Laboratory of Biomodeling and Translational Medicine, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665826, Russian Federation
e-mail: nyuta.pankova.96@mail.ru
Канд. биол. наук, науч. сотр. лаб. аналитической экотоксикологии и биомониторинга ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия
e-mail: lis_lu154@mail.ru
PhD (Biology), researcher, Laboratory of Analytical Ecotoxicology and Biomonitoring, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665826, Russian Federation
e-mail: lis_lu154@mail.ru
Доктор мед. наук, профессор, зав. лаб. биомоделирования и трансляционной медицины ФГБНУ ВСИМЭИ, 665826, Ангарск, Россия
e-mail: sosedlar@mail.ru
DSc (Medicine), professor, head, Laboratory of Biomodeling and Translational Medicine, East Siberian Institute of Medical and Ecological Research, Angarsk, 665826, Russian Federation
e-mail: sosedlar@mail.ru
Введение. Перспектива использования наночастиц гадолиния для достижения высокой контрастности изображений при выполнении МРТ со значительно меньшим количеством вводимого вещества диктует необходимость его всестороннего изучения. Высокая эффективность наночастиц может достигаться только за счёт наностабилизирующей матрицы. К таким высокомолекулярным соединениям относится арабиногалактан, выделяемый из древесины лиственницы сибирской.
Материалы и методы. Нанокомпозит гадолиния, инкапсулированного в природную полимерную матрицу арабиногалактана, вводили per os в течение 10 дней взрослым половозрелым белым крысам-самцам (n = 72) в дозах 500 и 5000 мкг/кг массы тела соответственно. Исследование проходило в два этапа: сразу после окончания затравки (ранний период) и через 6 мес после окончания экспонирования (отдалённый период). В работе применяли комплекс методов, позволяющих оценить структурно-функциональное состояние почек и печени, а также определить концентрацию гадолиния в вышеназванных органах.
Результаты. Структурно-функциональные особенности воздействия нанокомпозита гадолиния на ткань почек выражались в изменении площади капсулы Шумлянского – Боумена как в раннем, так и в отдалённом постконтактном периодах, однако такие изменения укладываются в параметры физиологической нормы для данного органа. При этом доказано, что нанокомпозит способен проникать в ткани печени и почек, сохраняясь в них в отдалённом постконтактном периоде.
Ограничения исследования. Использование одного вида животных, ограниченное число используемых методик.
Заключение. Исследованные нами наночастицы гадолиния благодаря заданным физико-химическим характеристикам, практически полному отсутствию токсичности при воздействии на органы-мишени (почки, печень) являются перспективными лечебно-диагностическими препаратами, что в дальнейшем может быть использовано для создания диагностических препаратов нового поколения.
Соблюдение этических стандартов. Работа выполнена в соответствии с протоколом экспериментальных исследований, принципами, изложенными в Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях ETS № 123, ГОСТ 33215–2014 «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур», Recommendations for euthanasia of experimental animals: Part 1, Part 2. На проведение исследований получено разрешение Локального этического комитета (протокол № 8 от 15.12.2023 г.).
Вклад авторов: Новиков М.А. – концепция и дизайн исследования, обработка данных, редактирование, написание текста; Титов Е.А. – концепция и дизайн исследования, редактирование; Панкова А.А. – сбор материала и обработка данных; Лисецкая Л.Г. – пробоподготовка материалов для определения концентрации, пересчёт первичных количественных данных; Соседова Л.М. – концепция и дизайн исследования, редактирование, написание текста. Все соавторы – утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех её частей.
Использование ИИ. Для поиска дополнительных источников литературы использовалось программное обеспечение на основе искусственного интеллекта DeepSeek V4 (дата использования: 19.03.2026 г.).
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.
Финансирование. Исследование выполнено в рамках государственного задания ФГБНУ ВСИМЭИ.
Поступила: 13.04.2026 / Принята к печати: 01.07.2026 / Опубликована: 20.10.2026
Introduction. The prospect of using gadolinium nanoparticles to achieve high-contrast images when performing MRI with a significantly lower amount of the injected substance dictates the need for its comprehensive study. The high efficiency of nanoparticles can be achieved only due to an effective nanostabilizing matrix, a high–molecular compound of arabinogalactan isolated from Siberian larch wood.
Materials and methods. Gadolinium nanocomposite encapsulated in a natural polymer matrix of arabinogalactan was administered per os for 10 days to adult mature male white rats (seventy two individuals) at a dose of 500 µg/kg body weight and 5000 µg/kg body weight, respectively. The examination took place in 2 stages – immediately after the end of the seed (early period) and 6 months after the end of exposure (remote period). A set of methods was used to assess the structural and functional state of the kidneys and liver, as well as determine the concentration of gadolinium in the above-mentioned organs.
Results. The structural and functional features of the gadolinium nanocomposite effect on kidney tissue were expressed in a change in the area of the Shumlyansky–Bowman capsule, both in the early and in the long-term post-exposure period, however, these changes fit into the parameters of the physiological norm for this organ, while it was proved that the nanocomposite is able to penetrate into the liver and kidney tissue, remaining there in the remote post-contact period.
Limitations. The use of one type of animal, a limited number of techniques used.
Conclusion. The gadolinium nanoparticles, due to their specified physico-chemical characteristics and the almost complete absence of toxicity to target organs (kidneys, liver), are promising therapeutic and diagnostic drugs, which can later be used to create new-generation diagnostic drugs.
Compliance with ethical standards. The work was carried out in accordance with the protocol of experimental research, the principles set out in the European Convention for the Protection of Vertebrate Animals Used for Experiments or Other Scientific Purposes ETS No. 123, GOST 33215–2014 “Guidelines for the care and care of laboratory animals. Rules of equipment of premises and organization of procedures”, Recommendations for euthanasia of experimental animals: Part 1, Part 2. Permission was obtained from the Local Ethics Committee to conduct research (Protocol No. 8 dated 12/15/2023).
Contribution: Novikov M.A. – concept and design of research, data processing, editing, writing; Titov E.A. – concept and design of research editing; Pankova A.A. – collection of material and data processing; Lisetskaya L.G. – sample preparation of materials for concentration determination, recalculation of primary quantitative data; Sosedova L.M. – concept and research design, editing, and writing. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.
Using AI. To search for additional sources of literature, DeepSeek V4 artificial intelligence-based software was used (date of use – 03/19/2026).
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Funding. The study was carried out within the framework of the state assignment of the East Siberian Institute of Medical and Environmental Research.
Received: April 13, 2026 / Accepted: July 1, 2026 / Published: October 20, 2026
The authors declare that there are no conflicts of interest present.