Научные Работники на Лаборатории Брукхейвен Национальной начинали метод скрининга для того чтобы рассмотреть как заново сделанные nanoparticles взаимодействуют с людскими клетками после выдержки для различных времен и доз. Используя этот новый метод, исследователи могл визуализировать как людские клетки взаимодействуют с некоторыми специфическими типами nanoparticles углерода.
Метод описан в Журнале Физики: Сконденсированное Дело.
«Nanomaterials показывают большой посыл, но из-за их весьма малого размера и уникально свойств, немногая знано о их влияниях на живущих системах,» сказал Барбару Panessa-Уоррен, Ph.D., который вел научно-исследовательскую группу. «Наши эксперименты могут обеспечить научных работников с информацией для того чтобы помочь переконструировать nanoparticles для того чтобы уменьшить заботы безопасности, и оптимизировать их пользу в здоровь-родственных применениях. Они могут также вести к эффективным практикам скрининга для углерод-основанных материалов.»
Разнообразие изучения дирижированные в живущих животных находили ряд токсических влияний приводящ к от подвержения к углерод-основанным nanoparticles. Все из этих внутри - изучения vivo ясно показывают что множественные факторы взаимодействуют следовать подвержение nanoparticle к изменениям продукции акутовым и хроническим внутри индивидуальные клетки сами и организм. В изучениях лаборатории vitro, как метод клетк-культуры начатый командой Брукхейвен, попытка упростить исследование путем исключать много из переменных величин найденных в животных изучениях, давая исследователям большое управление над экспириментально условиями.
«Путем совмещать методы молекулярной биологии с изощренными методами воображения, мы можем быстро собрать информацию о реакции специфических типов клетки к специфическим nanoparticles, делая в vitro испытывая недорогой и немедленный инструмент для конструкции nanoparticle экранировать и острой настройки для того чтобы увеличить характерность безопасности и цели,» Panessa-Уоррен сказало.
В изучениях команды Брукхейвен, научные работники использовали покровные клетки легкего и двоеточия, которым они выбрали представить 2 правоподобных трассы выдержки nanoparticle - вдыхание и заглатывание. Исследователи росли клетки как монослои клетки, где индивидуальные клетки соединяют совместно для того чтобы сформировать плотный слой с много из характеристик клеток легкего и двоеточия в теле как эпителиальный слой. Эти монослои живущих клеток после этого подвергаются действию к меняя дозам nanoparticles углерода над отличая количеством времени, и клетки изучены на each time периоде и дозе.
Исследователи также испытали реакцию клеток к разным видам nanoparticles, включая сырцовую подготовку nanotube содержа главным образом одиночн-огороженные nanotubes, nanoropes, graphene, и прослеживающие элементы углерода; частично очищенные воздух-окисленные nanotubes углерода; и углерод-nanotube-выведенные nanoloops предназначили для пользы в поставлять терапевтические антитела как снадобья. Исследователя определили характеристики выживаемости и роста клетки монослоя, и рассмотрели все изменения внутри клетки используя различные методы микроскопии. Эти методы позволили они визуализировать первый контакт nanoparticles с клетками и следовать этот процесс «ултраструктурно» поэтому они смогли увидеть как клетки ответили и определяют вписали ли nanoparticles клетки или причинили специфические изменения к поверхностям клетки тех клеток которые не умерли.
Используя это в системе скрининга vitro, научные работники нашли что не показалось, что были nanoloops токсическими к любому типу клетки независимо от дозы и времени. В контрасте, и клетки двоеточия, котор и легкего подвергли действию к nanoparticles углерода от сырцовой показанной подготовки nanotube увеличили смерть клетки с увеличенными выдержкой и дозой. Микроскопические изучения показали потери приложений клетк-к-клетки в монослоях, и изменения в словотолковании клетк-поверхности на клетках где nanotubes углерода и другие nanoparticles углерода прикрепились. Повреждение было строго и для низких и больших доз на 3 часах, предлагающ что выдержка может быть даже более предвестникова повреждения чем концентрация nanoparticle.