Исследователи из Технологического института Джорджии, США, изучают последствия воздействия промышленных наноматериалов на клеточные линии человека. Цель исследования заключается в создании методов оценки рисков нанотехнологий и в определении взаимосвязи между наномасштабными свойствами и токсикологическими эффектами

Ученые сравнили клеточные линии Caco-2, имитирующие человеческие клетки кишечника, до и после воздействия на них наночастиц гематита. Оказалось, малые наночастицы гематита (диаметром 26 нм) весьма разрушительно воздействовали на микроворсинки и адгезионные контакты клеточной мембраны (см. рисунок). Наличие многочисленных микроворсинок на апикальной поверхности клетки помогает поглощать питательные вещества, в то время как их адгезия обеспечивает структурную целостность клеточных линий.

Модель клетки: до и после воздействия
наночастиц гематита

Исследование показало, что наночастицы гематита оказывают на эпителиальные клетки явное влияние, зависящее непосредственно от размера этих наночастиц. Знания, полученные в результате этой работы, являются важным шагом на пути к оценке рисков для здоровья желудочно-кишечного тракта или пищеварительной системы человека.

АСМ анализ

Опираясь на полученные результаты, ученые исследуют связи между наномасштабными свойствами (размером, формой и поверхностным зарядом) и биологическим воздействием наноматериалов. Современные технологии, такие как атомно-силовая микроскопия (АСМ), используются для отображения и количественной оценки этих наномасштабных свойств. Цель заключается в углублении понимания нано- био- взаимодействия и обеспечении возможностей разработки экологически чистых наноматериалов.

Об авторах

Исследование было проведено командами ученых из Школы Гражданской и Экологической Инженерии (the School of Civil and Environmental Engineering – CEE) Технологического института Джорджии и Школы Наук о жизни (the School of Life Science – SOLS) из университета штата Аризоны. Чжан Вэнь – аспирант Школы Гражданской и Экологической Инженерии (CEE). Он проводил эксперименты и АСМ анализ. Его руководитель, профессор Чен Йонгшенг, ведет проекты, частично финансируемые EPA и SRC. Группа профессора Чена сейчас сосредоточена на оценке поведения в окружающей среде, биологического влияния и нано- био- взаимодействия промышленных наноматериалов. Исследования проводятся на клеточном, генетическом и молекулярном уровнях, методами АСМ, ПЭМ, РЭМ, ДРС и ИСП-МС. Мадхави Калив – аспирант Школы Наук о жизни (SOLS). Она представила иммуноцитохимическое окрашивание, конфокальную микроскопию и анализ сканирующей микроскопии исследуемых клеточных линий. Ее руководитель, профессор Дэвид Джи Капко, является одним из руководителей проекта EPA и способствует накоплению опыта в клеточной биологии и технологиях биоизображений.

Перевод NanoNewsNet.RU