izpis_h1_title_alt

Vrednotenje varnosti nanomaterialov iz kovinskih oksidov na osnovi napovedovanja vnetnih stanj in vitro
ID Jandrlić, Ana (Avtor), ID Štrancar, Janez (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (3,89 MB)
MD5: 1B90C3D22E007733A218B2684DD6EE79

Izvleček
Tehnološki izzivi na trg prinašajo vedno nove nanomateriale, ki so tako majhni, da zlahka vstopijo v naše telo. Nekateri med njimi poškodujejo pljučno bariero, nekateri pa povzročijo akutno ali celo kronično vnetje, ki se lahko razvije v še težje oblike bolezni. Da bi lahko ocenili, ali so določeni nanomateriali dolgoročno varni oz. nevarni za človeka in okolje, je potrebno take materiale testirati, za kar se ponavadi uporabljajo živalska testiranja in v njih izvaja dalj časa trajajoče študije. Slednje je drago in počasno, zato se razvijajo alternativne metode. Eno takih alternativnih metod testiranja proženja kroničnega vnetja so objavili Kokot in sodelavci (Advanced Materials 2020) in v okviru svoje študije pokazali na mehanizem ter možnost napovedi na omejenem izboru nanomaterialov iz kovinskih oksidov. Mi smo v pričujočem delu izbrali dodatne štiri nanomateriale, pomembne v različnih industrijskih panogah, za katere smo želeli preveriti možnost uporabe omenjenega alternativnega in vitro modela za analizo toksičnosti in napoved proženja vnetnih stanj. Tako smo poleg titanovega dioksida izbrali še barijev sulfat, cerijev dioksid, molibdenov trioksid in volframov oksid, kot nanodelce kovinskih oksidov, ki se pogosto uporabljajo v industriji zaradi svojih edinstvenih lastnosti. V in vivo študijah na miših in podganah so namreč raziskovalci pokazali, da večina omenjenih nanomaterialov razen barijevega sulfata povzroča vsaj akutno vnetje v pljučih. Barijev sulfat povzroči le rahel prehodni vnetni odziv, ki ne povzroča nepopravljivih učinkov na zdravje, cerijev dioksid pa npr. sproža ne le akutno temveč tudi kronično vnetje v pljučih. Na razvoj vnetnih stanj, ki jih potencialno prožijo nanodelci, vplivajo njihove najrazličnejše fizikalno-kemijske lastnosti, med katerimi pa je zelo težko izbrati tiste, ki prispevajo k proženju dolgoročnih zdravstvenih zapletov. Da bi ocenili slednje, smo na kombinaciji celičnih kultur izvedli detekcije različnih zgodnjih molekularnih dogodkov. Takšno alternativno in vitro testiranje je hitrejše, cenejše, lažje ponovljivo, etično manj problematično, obenem pa lahko zagotovi ustreznejše informacije. Zaradi številnih prednosti smo se tako odločili preveriti možnost napovedi vnetnih stanj za omenjene nanomateriale na osnovi mikroskopije ter ekspresij signalnih proteinov in vitro. Pokazali smo, da so rezultati pridobljeni z in vitro testiranjem skladni z rezultati in vivo študij, kar lahko predstavlja osnovo za nadaljnji razvoj alternativnih metod določevanja toksičnosti nanomaterialov.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:titanov dioksid, barijev sulfat, cerijev dioksid, molibdenov trioksid, volframov oksid, toksičnost, vnetje, in vitro testiranje
Vrsta gradiva:Magistrsko delo/naloga
Organizacija:FFA - Fakulteta za farmacijo
Leto izida:2021
PID:20.500.12556/RUL-132383 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:23.10.2021
Število ogledov:1047
Število prenosov:98
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Metal –oxide –nanoparticles' toxicity evaluation based on in vitro inflammation prediction
Izvleček:
Technological challenges bring ever new nanomaterials to the market that are so small that they easily enter our body. Some of these nanomaterials damage the pulmonary barrier, and some cause acute or even chronic inflammation, which can develop into even more severe forms of the disease. In order to be able to establish whether certain nanomaterials are safe in the long run to humans and the environment, such materials need to be tested, for which animal testing is usually used and long-term studies are being performed. This kind of testing is expensive and slow, so alternative methods are being developed. One of these alternative methods of testing for chronic inflammatory triggering was published by Kokot et al. (Advanced Materials 2020). In their study, they demonstrated the mechanism and the possibility of prediction on a limited selection of nanomaterials from metal oxides. In the present work, we selected four additional nanomaterials relevant in various industries for which we wanted to test the possibility of using the mentioned alternative in vitro model for toxicity analysis and prediction of triggering inflammatory conditions. Thus, in addition to titanium dioxide, we also selected barium sulfate, cerium dioxide, molybdenum trioxide and tungsten oxide as nanoparticles of metal oxides, which are often used in industry due to their unique properties. In in vivo studies in mice and rats, researchers have shown that most of these nanomaterials, except barium sulfate, cause at least acute inflammation in the lungs. Barium sulphate causes only a slight transient inflammatory response that does not cause irreversible effects on health. On the other hand, cerium dioxide e.g. triggers not only acute but also chronic inflammation in the lungs. The development of inflammatory conditions potentially triggered by nanoparticles is influenced by their various physicochemical properties, among which it is very difficult to select those that contribute to the triggering of long-term health complications. To evaluate the latter, we performed detections of various early molecular events on a combination of cell cultures. Such alternative in vitro testing is faster, cheaper, easier to replicate, ethically less problematic, and at the same time can provide more relevant information. Due to many advantages, we decided to examine the possibility of predicting inflammatory conditions for these nanomaterials based on microscopy and expression of signal proteins in vitro. We have shown that the results obtained by in vitro testing are consistent with the results of in vivo studies, which may be the basis for the further development of alternative methods for determining the toxicity of nanomaterials.

Ključne besede:titanium dioxide, barium sulfate, cerium dioxide, molybdenum trioxide, tungsten oxide, toxicity, inflammation, in vitro testing

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj