表面功能组修改对纳米粒子细胞内化和细胞毒性的影响
Sandra Vranic1,2,3, Eri Watanabe1, Kyoka Yamazaki1
1Department of Occupational and Environmental Health, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Tokyo University of Science, 6-3-1 Niijuku, Tokyo, 125-8585, Japan.
Particle and fibre toxicology
|December 19, 2025
概括
用氨基或碳酸基组对纳米粒子 (SiO2NPs) 的表面修饰降低了它们的毒性. 功能化的SiO2NP在体内和体外研究中显示出更好的安全性,这表明开发更安全的纳米材料的潜力.
科学领域:
- 纳米材料科学是纳米材料科学.
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 纳米粒子 (SiO2NPs) 在工业应用中很普遍.
- 表面修饰是开发更安全的纳米材料的关键策略.
- 这项研究研究了氨基和碳酸功能化对SiO2NP行为的影响.
研究的目的:
- 评估罗达胺标记SiO2NPs的氨基 (NH2) 和碳酸 (COOH) 功能化对细胞吸收和细胞毒性的影响.
- 为了在体内和体外比较功能化与非功能化 (OH) SiO2NP 的安全概况.
主要方法:
- 在体内:小鼠通过喉吸收暴露于不同的SiO2NP类型 (NH2,COOH,OH),随后进行支气管支气管洗液 (BALF) 分析.
- 实验室内:小鼠RAW264.7巨被暴露在SiO2NPs中,使用抑制剂探测细胞死亡途径.
- 使用了共聚焦显微镜和细胞活力测试 (MTS).
主要成果:
- 在小鼠中,非功能化 (OH) -SiO2NP增加了肺重量和改变了BALF细胞数量 (巨细胞,中性粒细胞).
- 在体外,OH-SiO2NP诱导了较大的细胞毒性和促炎性细胞因子 (IL-1β,TNF-α) 上调,而不是功能化的NP.
- 亡/亡信号通路与OH-SiO2NP诱导的细胞毒性有关.
结论:
- 氨基或炭基功能化显著减轻了与非功能化的对应物观察到的SiO2NPs的不良影响.
- 功能化SiO2NP在动物模型和细胞培养中显示出降低的毒性.
- 表面修饰为设计用于各种应用的更安全的纳米粒子提供了一种可行的方法.
