Innowacyjne narzędzia do badania toksyczności nanocząsteczek
Aby umożliwić opracowanie większej liczby technologicznych innowacji pozwalających na badanie toksyczności nanocząsteczek, co obejmuje takie metody jak osadzanie nanocząsteczek w kulturach komórkowych, wielokrotne rozpylanie suchych nanocząsteczek w powietrzu, monitorowanie zmian komórkowych i mierzenie potencjalnej toksyczności, unijni badacze opracowali projekt "Stworzenie zintegrowanej platformy do analizy nanocząsteczek w celu weryfikacji ich ewentualnej toksyczności i ekotoksyczności" (DIPNA). Naukowcy zbadali cztery rodzaje nanocząsteczek: kobalt, złoto, cer i tlenek żelaza, a następnie poddali je ocenie zarówno w warunkach zastosowania w zawiesinie, jak i w stanie suchym. Wykorzystano do tego siedem typów standardowych testowych linii komórkowych: sześć pochodzących od człowieka i jedną pochodzącą od myszy. Partnerzy projektu nie zaobserwowali wpływu na żywotność, zdolność do proliferacji czy indukcję zaprogramowanej śmierci komórkowej (apoptozę) w obrębie żadnej z linii komórkowych i w odniesieniu do żadnej z czterech nanocząsteczek w żadnym z dwóch stanów. Nie odnotowano również wpływu wielkości dawki na wybrane biomarkery immunologiczne (co sugerowałoby reakcję immunologiczną właściwą dla zaaplikowanej substancji) w analizowanych ramach czasowych oraz w przypadku testów in vitro. Ponadto nie zaobserwowano żadnej zmiany w ekspresji genów związanych ze stanami zapalnymi po intensywnym lub długotrwałym kontakcie z nanocząsteczkami. Przeprowadzono również próbę, mającą na celu zbadanie wpływu kontaktu z nanocząsteczkami na produkcję wolnych rodników (reaktywnych form tlenu, RFT), które – pomimo iż spełniają wiele pozytywnych funkcji – mogą mieć negatywny wpływ na działanie komórek, np. mogą uszkadzać DNA i RNA, jak również brać udział w apoptozie. Jedynie nanocząsteczki kobaltu wykazały zależną od dawki zwiększoną produkcję wolnych rodników, co można najprawdopodobniej wytłumaczyć znanym faktem uwalniania toksycznych jonów kobaltu w obrębie kultury. Zespół projektu DIPNA znacząco przyczynił się więc do zaspokojenia palącej potrzeby opracowania analizy toksykologicznej nanocząsteczek. Dalsze badania z wykorzystaniem nanocząsteczek na próbkach tkanek, na zwierzętach i w końcu na ludziach pomogą w sformułowaniu precyzyjniejszych wniosków co do ich toksyczności. Mimo że dziedzina toksykologii nanocząsteczek jest wciąż w powijakach, konieczny jest jej szybki rozwój, który umożliwi dotrzymanie kroku rozwijającej się nanotechnologii i zapewni bezpieczeństwo pracownikom, użytkownikom końcowym i środowisku. Naukowcy z projektu DIPNA opracowali szereg narzędzi, które przyspieszą i właściwie ukierunkują rozwój.
