【摘 要】
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目的:近年来,纳米铜因其优异的抗菌防腐等性能而得到广泛的应用,使得人们接触纳米材料的机会大大增加.然而由于纳米铜独特的纳米效应,与众不同的物理及化学性质,使其可能具有一定的生物毒性,对机体产生影响.因此,本研究拟通过体外细胞培养的方式,对其细胞毒性及机理进行探究,并为纳米铜材料的合理利用提供依据.方法:以肺细胞A549和正常肝细胞L02作为研究对象,以不同浓度梯度的新型纳米铜/碳复合材料悬液、浸提
【机 构】
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西安交通大学医学部药学院,陕西西安雁塔西路76号,710049 西安交通大学纳米科学与工程技术学院
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目的:近年来,纳米铜因其优异的抗菌防腐等性能而得到广泛的应用,使得人们接触纳米材料的机会大大增加.然而由于纳米铜独特的纳米效应,与众不同的物理及化学性质,使其可能具有一定的生物毒性,对机体产生影响.因此,本研究拟通过体外细胞培养的方式,对其细胞毒性及机理进行探究,并为纳米铜材料的合理利用提供依据.
方法:以肺细胞A549和正常肝细胞L02作为研究对象,以不同浓度梯度的新型纳米铜/碳复合材料悬液、浸提液、与材料相当量的碳粉(75％*Cu/C复合材料)作用于细胞一定时间(通常为24小时),以CuNO3作为阳性对照.从细胞的形态变化定性观察,细胞增殖(CCK-8)和细胞坏死(Trypan Blue)两个方面双重验证定量说明新型纳米铜/碳复合材料的细胞毒性.通过测定LDH释放证明胞膜完整性,测定胞内活性氧(ROS)及线粒体膜电位(MMP)的变化等方面进行机制探究.
结果:新型纳米铜/碳复合材料可以以剂量依赖性方式诱导A549和L02细胞活力下降和细胞坏死,作用24h对A549和L02的细胞的IC50值分别为13.88ppm和25.82ppm.并且诱导细胞发生形态学变化,两株细胞均出现逐渐变圆,细胞间隙变大,黏附性变差、脱落死亡的现象.此外,新型纳米铜/碳复合材料在诱导细胞增殖抑制和坏死的过程中伴有细胞膜破损,胞内ROS含量升高及MMP降低.
结论:新型纳米铜/碳复合材料有一定的细胞毒性,各组整体呈现剂量依赖关系,材料作用细胞时会在一定程度上破坏细胞膜的完整性,并且诱发细胞产生过量的活性氧,进而破坏细胞的线粒体,促进细胞死亡.
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