Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Bioengineering
Click here for the English version

Bioengineering

有機金属骨格の毒性プロファイルのリアルタイム評価のための電気セル-基板センシング

Published: May 26, 2023 doi: 10.3791/65313
Automatic Translation
1, 2,3, 1
1Department of Chemical and Biomedical Engineering, West Virginia University, 2Department of Anthropology for Energy, West Virginia University, 3Department of Hospitality and Tourism, West Virginia University

Summary

以下の研究では、リアルタイムのハイスループットスクリーニング技術である電気セル基板インピーダンスセンシング(ECIS)を利用して、選択された金属有機フレームワークの毒物学的プロファイルを評価します。

Abstract

金属有機構造体(MOF)は、有機溶媒中で金属イオンと有機リンカーが配位して形成されるハイブリッドです。生物医学および産業用途でのMOFの実装は、その安全性に関する懸念につながっています。本明細書において、選択されたMOF、ゼオライトイミダゾールフレームワークのプロファイルを、ヒト肺上皮細胞への曝露時に評価した。評価のためのプラットフォームは、リアルタイム技術(すなわち、電気セル基板インピーダンスセンシング[ECIS])でした。この研究では、曝露された細胞に対する選択されたMOFの有害な影響のいくつかを特定し、議論します。さらに、この研究は、包括的な細胞評価のために他の生化学的アッセイと比較してリアルタイム法を使用することの利点を示しています。今回の研究では、観察された細胞挙動の変化は、異なる物理化学的特徴を持つMOFへの曝露と、使用されているそれらのフレームワークの投与量によって誘発される可能性のある毒性を示唆している可能性があると結論付けている。細胞の挙動の変化を理解することにより、物理化学的特性を具体的に調整することにより、生物医学的アプリケーションに使用されるMOFのセーフバイデザイン戦略を改善する能力が予測されます。

Introduction

金属有機構造体(MOF)は、有機溶媒中で金属イオンと有機リンカー1,2の組み合わせによって形成されるハイブリッドである。このような組み合わせの多様性により、MOFは構造の多様性3、調整可能な多孔性、高い熱安定性、および高い表面積4,5を備えています。このような特性により、ガス貯蔵6,7から触媒作用8,9まで、および造影剤10,11から薬物送達ユニット12,13まで、さまざまな用途で魅力的な候補となります。ただし、このようなアプリケーションへのMOFの実装により、ユーザーと環境の両方に対する安全性に関する懸念が生じています。予備的な研究では、例えば、細胞がMOF合成に使用される金属イオンまたはリンカーにさらされると、細胞機能と成長が変化することが示されています1,14,15。例えば、Tamames-Tabarらは、ZnベースのMOFであるZIF-8 MOFが、ZrベースおよびFeベースのMOFと比較して、ヒト子宮頸がん細胞株(HeLa)およびマウスマクロファージ細胞株(J774)においてより多くの細胞変化をもたらしていることを実証した。このような効果は、おそらくZIF-8の金属成分(すなわち、Zn)によるものであり、フレームワークの崩壊およびZnイオン放出時に細胞のアポトーシスを誘発する可能性がある1。同様に、Gandara-Loeらは、CuベースのMOFであるHKUST-1が、10 μg/mL以上の濃度で使用された場合、マウス網膜芽細胞腫細胞の生存率を最も低下させることを実証しました。これはおそらく、このフレームワークの合成中に取り込まれたCu金属イオンによるものであり、一度放出されると、露出した細胞15に酸化ストレスを誘発する可能性がある。

さらに、分析は、異なる物理化学的特性を有するMOFへの曝露が、曝露された細胞の異なる応答につながる可能性があることを示した。例えば、Wagnerらは、不死化ヒト気管支上皮細胞の曝露に使用されるZIF-8およびMIL-160(Alベースのフレームワーク)が、フレームワークの物理化学的特性、すなわち疎水性、サイズ、および構造特性に依存する細胞応答をもたらすことを実証しました16。補完的に、Chenらは、ヒト正常肝細胞(HL-7702)に曝露された160 μg/mLの濃度MIL-100(Fe)が、おそらくこの特定の骨格の金属成分(すなわちFe17)に起因する細胞生存率の最大の損失を引き起こすことを実証した。

これらの研究は、物理化学的特性と曝露濃度に基づいて細胞系に対するMOFの有害な影響を分類しているため、特に生物医学分野でのフレームワークの実装に関する潜在的な懸念が生じていますが、これらの評価のほとんどは単一時点の比色アッセイに基づいています。例えば、(3-(4,5-ジメチルチアゾール-2-イル)-2,5-ジフェニルテトラゾリウムブロミド)テトラゾリウム(MTT)および水溶性テトラゾリウム塩(WST-1)アッセイを使用した場合、これらの生化学的試薬は、細胞も曝露された粒子との相互作用時に偽陽性につながる可能性があることが示されました18。テトラゾリウム塩と中性赤色試薬は、粒子の表面への高い吸着または結合親和性を有することが示され、その結果、薬剤信号干渉が生じた19。さらに、MOFに曝露された細胞の変化を評価するために使用されることが以前に示されたフローサイトメトリーなどの他のタイプのアッセイ20,21では、粒子の有害な影響の実行可能な分析を検討するには、大きな問題を回避する必要があることが示されました。特に、粒子のサイズの検出範囲、特にMOFによって提供されるものや、細胞が変化する前にキャリブレーションに使用される粒子の参照によって提供されるような混合集団では、対処する必要があります22。また、このようなサイトメトリーアッセイのための細胞標識中に使用される色素も、細胞が曝露されたナノ粒子を妨害する可能性があることが示された23。

この研究の目的は、リアルタイムのハイスループット評価アッセイを使用して、選択したMOFへの曝露時の細胞挙動の変化を評価することでした。リアルタイム評価は、曝露のウィンドウに関連する時間依存の影響に関する洞察を提供するのに役立ちます16。さらに、それらは、細胞-基質相互作用、細胞形態、および細胞-細胞相互作用の変化、ならびにそのような変化が目的の材料の物理化学的特性および曝露時間にそれぞれどのように依存するかに関する情報を提供する24,25。

提案されたアプローチの有効性と適用性を実証するために、ヒト気管支上皮(BEAS-2B)細胞、ZIF-8(ゼオライトイミダゾレート16の疎水性フレームワーク)、および電気細胞-基質インピーダンスセンシング(ECIS)を使用しました。BEAS-2B細胞は肺曝露のモデルであり26、以前は、ナノクレイとその熱分解副産物への細胞の曝露時の変化を評価するために使用されてきました26、27、28、および単層カーボンナノチューブ(SWCNT)18などのナノ材料の毒性を評価します。さらに、このような細胞は、肺上皮機能のモデルとして30年以上にわたって使用されている29。ZIF-8は、触媒作用30におけるその幅広い実装、およびバイオイメージングおよび薬物送達32のための造影剤31として、したがってそのような用途中の肺曝露の拡張の可能性のために選択された。最後に、非侵襲的なリアルタイム手法であるECISは、以前は、分析対象物(材料と薬物の両方)とばく露された細胞との間のさまざまな相互作用の結果として、細胞の接着、増殖、運動性、および形態の変化を評価するために使用されていました16,26.ECISは、交流(AC)を使用して、金電極に固定化されたセルのインピーダンスを測定し、インピーダンスの変化により、セル-金基板界面での抵抗と静電容量の変化、セル-セル相互作用によって誘発されるバリア機能、およびそのような金電極のセル層被覆率に関する洞察が得られます33、34。ECISを使用すると、ナノスケールの分解能で非侵襲的でリアルタイムの方法で定量的な測定が可能になります26,34。

この研究では、MOFによる細胞挙動の変化をリアルタイムで評価することの単純さと容易さを、シングルポイントアッセイ評価と比較します。このような研究は、関心のある他の粒子への曝露に応答して細胞プロファイルを評価するためにさらに外挿することができ、したがって、安全な設計による粒子試験とその後の実装の支援を可能にします。さらに、この研究は、単一点評価である遺伝的および細胞アッセイを補完する可能性があります。これは、細胞集団に対する粒子の有害な影響について、より多くの情報に基づいた分析につながる可能性があり、そのような粒子の毒性をハイスループット方式でスクリーニングするために使用することができる16,35,36。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. ZIF-8合成

  1. この例では、1:10:100(金属:リンカー:溶媒)の質量比を使用してZIF-8を合成します。このために、硝酸亜鉛六水和物を測定し、測定を記録します。例えば質量比を利用して、リンカー、2−メチルイミダゾール、および溶媒(すなわち、メタノール)に必要な量を計算する。
  2. 硝酸亜鉛六水和物とリンカーを2つの異なるガラスバイアルに入れます。計算された量のメタノールの半分を硝酸亜鉛六水和物に、残りの半分をリンカーに加える。各溶液を溶解させます。
  3. 2つの溶液(すなわち、それぞれ金属およびリンカーを含む溶液)を組み合わせます。反応用溶液を入れた容器を攪拌板に置き、室温(RT)で700rpmで24時間攪拌します。

2. ZIF-8コレクション

  1. 上記の反応が終了したら(つまり、24時間後)、溶液を50 mLの遠沈管に入れ、3,075 x g で5分間遠心分離します(等量を使用し、ローターのバランスを取ります)。遠心分離チューブから上清を除去します。
  2. メタノール(5-15 mL)を遠沈管に加え、粒子を再分散させます。
  3. 遠心分離と洗浄のステップを少なくとも2〜4回繰り返します。最後の洗浄後、上清を排出します。
    注意: 洗浄ステップでは、沈殿していない種がすべて除去されます。
  4. チューブの蓋を外し、パラフィルムテープを上に置きます。続いて、パラフィルムに穴を開けます。サンプルを含むチューブをRTの真空チャンバーに入れ、24時間乾燥させます。

3. ZIF-8表面形態(走査型電子顕微鏡[SEM])

  1. ZIF-8の乾燥粉末をカーボンテープにマウントし、SEM分析中に発生する可能性のある帯電を防ぐために、金パラジウムで120秒間スパッタします。
  2. 顕微鏡の加速電圧を15 kVに設定します。粒子にピントを合わせ、倍率を調整します(500倍、1,000倍、1,500倍、4,000倍、10,000倍、20,000倍、30,000倍、40,000倍の倍率を使用)。
  3. 明確な粒子サイズと形態評価の両方を可能にする倍率で粒子を画像化します(5 μm、10 μm、および20 μmの粒子の範囲を考慮することをお勧めします)。
  4. 少なくとも 3 つの異なる視野からデータを収集し、それぞれについて異なる倍率を検討します。

4. ZIF-8元素組成

  1. SEMイメージングの手順に従います。
  2. SEM顕微鏡のエネルギー分散型X線(EDX)分光装置を用いて、試料の元素組成を分析する。
  3. SEMの加速電圧と倍率がEDXモニターと一致していることを確認してください。SEM顕微鏡の赤外線カメラをオフにします。
  4. EDXモニターで、[ スペクトルの 収集]に移動し、200秒の収集時間を入力します。これは、誤った評価につながる可能性のある粒子の帯電や崩壊を避けるために推奨されます。
  5. 少なくとも 3 つの異なる視野からデータを収集します。収集が完了したら、データを分析し、関心のある要素を特定します。

5. 細胞培養

  1. 5%ウシ胎児血清(FBS)および0.2%ペニシリン/ストレプトマイシンを添加した培地で不死化BEAS-2B細胞を培養します。
    注:5〜10の間の継代を使用して、使用されている細胞バッチで表現型の変化が以前に起こっていないことを確認する必要があります37 (すべての試薬は 材料表に記載されています)。
  2. 100 mm細胞培養プレートを取り、10 mLの培地をプレート上に置きます。1 mLのBEAS-2B細胞溶液をプレートに加えます。
  3. プレートをインキュベーター(37°C、5%CO2)に入れ、細胞を増殖させます。
  4. 24時間後にプレートをチェックして、細胞が80%コンフルエントに達したかどうかを判断します。ここで、80%コンフルエンシーとは、接着細胞によって覆われた表面の割合をいう。そうでない場合は、培地を交換し、80%のコンフルエンシーレベルに達するまで細胞を増殖させます。

6.細胞カウント

  1. プレート上の細胞が80%のコンフルエントに達したら、プレートから培地を取り出します。プレートを5 mLのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)で洗浄します。
  2. プレートからPBSを取り外します。2 mLのトリプシンをプレートに加え、インキュベーター(37°C、5%CO2)に2分間入れます。
  3. 2 mLの培地をプレートに加え、培地を上下にピペットで動かしてプレートから細胞を取り除きます。溶液を15 mLチューブに移し、123 x g で5分間遠心分離します。
  4. チューブから上清を取り出し、2 mLの培地を加えます。培地を上下にピペットして細胞を再分散させます。
  5. 1.5 mLチューブを使用して、20 μLのトリパンブルーを加え、次に20 μLの細胞溶液(トリパンブルー:細胞溶液の1:1の比率)を加えます。
  6. 10 μLの細胞混合物をスライドガラス上に置き、自動セルカウンターに置きます。画面にフォーカスが合うまで待ってから、[ キャプチャ]を選択します。
  7. 画面には、生細胞数と細胞生存率が表示されます。測定範囲は1 x 104-1 x 107 セルです。
  8. あるいは、血球計算盤を使用して手動で細胞をカウントします。
    1. このために、15〜20μLのトリパンブルー処理細胞溶液を血球計算盤に加える。
    2. 血球計算盤のグリッド線に10倍の対物レンズフォーカスを備えた正立顕微鏡を使用します。
    3. 4つの外側の正方形のセルの数を数え、その数を4で割ります。次に、10,000を掛けて、生細胞数を取得します。
    4. 細胞生存率を計算するには、生細胞数と死細胞数を合計して総細胞数を求め、続いて生細胞数を総細胞数で割ります。

7. ZIF-8用量調製

  1. 1 mg/mL の ZIF-8 ストック溶液を作成します。このために、ZIF-8の量を測定し、粒子に脱イオン(DI)水を加えて1 mg / mL濃度にします。
  2. 超音波処理(超音波処理器を超音波処理器に設定)ZIF-8ストック溶液を水浴中で30秒間隔で2分間処理する。
  3. 式C 1 V1= C 2 V2を使用して、所望の用量に達するために必要なストック溶液とダルベッコ改変イーグル培地(DMEM)の量を計算することにより、細胞曝露のためにZIF-8の異なる用量を作成します。用量は0〜950μg/ mLの範囲になります。
    注:この実験では、0 μg/mL、1 μg/mL、10 μg/mL、50 μg/mL、100 μg/mL、250 μg/mL、500 μg/mL、750 μg/mL、および950 μg/mLの用量を選択しました。

8.ハーフ最大阻害濃度(IC 50)

  1. 細胞カウント後、BEAS-2B細胞を4 x 104 細胞/mLの密度で96ウェルプレートに100 μL/ウェルの容量で播種します。
    1. 4 x 104細胞/mLの密度に達するには、C 1 V1 = C2 V2を使用して、培地と組み合わせるために必要な細胞溶液の量を計算します。
    2. 各用量のブランクウェルを維持するようにしてください。ZIF-8曝露までこれらのウェルを空のままにします。
  2. 96ウェルプレートを37°C、5%CO2 のインキュベーターに入れ、細胞を24時間にわたってコンフルエントな単層に増殖させます。
  3. 培地をウェルから取り出し、BEAS-2B細胞を0〜950 μg/mLの範囲のZIF-8用量にさらします。100 μLのZIF-8をそれぞれのブランクウェルとセルウェルに加えます。
  4. 96ウェルプレートをインキュベーターに戻し、48時間の暴露時間をかけます。
  5. ばく露後、10 μLの4-[3-(4-イドフェニル)-2-(4-ニトロフェニル)-2H-5-テトラゾリオ]-1,3-ベンゼンジスルホネート(WST-1)を各ウェル(ブランクおよびセルウェル)に加え、2時間インキュベートします。培地は井戸に残ります。比率は1:10(試薬:培地)です。
  6. 485 nmの吸光度を使用して、プレートリーダーで吸光度の変化を読み取ります。
  7. IC50値を決定するためにソフトウェアを通して細胞生存率を計算する(セクション10 を参照されたい)。

9. 電気セル基板インピーダンスセンシング(ECIS)

  1. 96ウェルプレート(96W10idf)を使用してECIS分析を実行します。プレート28 は、約4mm2の領域をカバーする指間接続電極を含む。
  2. まず、すべてのウェルがセンサーによって読み取られていることをテストします。このためには、96ウェルプレートをウェルステーションに置き、 セットアップ ボタンをクリックします。
  3. ウェルが正しく接続されている場合、緑色が表示されます。接続されていない井戸は赤で識別されます。このような場合は、ウェルプレートを取り外して再度挿入し、すべてのウェルが実行可能な緑色の測定値を提供するまで、 セットアップ ボタンをもう一度クリックします。
  4. 電位ドリフトを防ぐために、ウェルあたり200 μLの媒体で電極を40分間安定させます。使用する各ウェルに200 μLの培地を添加し、96ウェルプレートをECISステーションに置きます。 セットアップ/チェック をクリックして、プレートが正しく接続されていることを確認します。 [安定]をクリックします。
  5. 安定化が完了したら、ステーションからプレートを取り外し、各ウェルから培地を取り出します。
  6. BEAS-2B細胞を4 x 104 細胞/mLの密度で、ウェルあたり100 μLの容量で細胞を含むウェルに播種し、プレートをインキュベーターのECISステーションに置きます。
  7. モニターで [ チェック ] をクリックして、すべての電極がステーションのセンサーによって読み取られていることを確認します。
  8. [複数の周波数/時間(MFT)]を選択して、タイムコース測定を設定します。プログラムは、7つの異なる周波数で各井戸を測定します。
  9. [開始]をクリックして24時間実行し、セルがコンフルエントな単層を形成できるようにします。
  10. 24時間後、細胞を含むウェルはモニター上で増加した抵抗を示すであろう。これは、セルが電極に付着していることを示す指標です。
  11. モニターの [一時停止 ] を押して、データ収集を停止します。
  12. 上記のセクション7で概説した手順に従って、計算されたIC8 値の上、上、および下でZIF-50用量を作成します。
  13. ZIF-8ナノ粒子をそれぞれのブランクウェルとセルウェルに1ウェルあたり100 μLの容量でさらし、96ウェルプレートをステーションに戻します。
  14. モニターの[ チェック ]をもう一度クリックして、センサーがすべての電極を読み取っていることを確認します。[ 再開] をクリックし、システムを72時間実行して、セルラーの動作と添付ファイルを監視します。
  15. データ収集が完了したら、モニターの [完了 ]をクリックします。ファイルを保存するには、[ファイル] > [名前を付けて保存] をクリックします。データをスプレッドシート ファイルとして保存します。
  16. アルファパラメータを取得するには、 モデルをクリックします。画面のポップアップで、[メディアのみのウェル]をクリックし、 メディアのみのウェルを選択します。
  17. [ 参照の設定 ]をクリックします。モニターで、[ 検索]をクリックします。
  18. システムに表示されている井戸が選択したものと同じでない場合は、手順 9.16 を繰り返します。
  19. [設定]をクリックします。[Tレンジのフィット]をクリックして、データ収集に必要な時間範囲を決定します。
  20. 処理中に、[ アルファ]をクリックします。分析が終了したら、[ RbAの保存 ]をクリックしてスプレッドシートファイルとして保存します。
    注意: 製造元のWebサイト38にあるECISマニュアルを参照してください。

10.データ分析

  1. セム
    1. イメージングソフトウェアを開き、SEM画像を解析します。[ ファイル] > [開く] をクリックし、分析する画像を選択します。
    2. 画像>タイプ>8ビットをクリックして画像をグレースケールに変換し、しきい値操作を実行します。
    3. ピクセルの距離測定値をミクロンに調整します。 直線 ツールをクリックして、測定する各粒子の長さを追跡します。
    4. [ 分析] をクリックし、[ スケールの設定] をクリックします。既知の距離は、SEM画像上のスケールバーのサイズの長さに設定されます。長さの既知の単位はミクロンに設定されます。 [グローバル ] をオンにして [OK] をクリックします。
    5. 直線ツールをクリックし、粒子の直径をトレースしてから、[分析と測定]を選択します。長さの結果を記録します。
    6. 収集したすべての画像に対して繰り返します。適切な統計評価のために少なくとも60個の粒子からの全ての直径を平均する。
  2. ティッカー
    1. 収集されたすべての画像から、各要素のすべての重量パーセンテージを一緒に平均します(上記のEDXセクションを参照)。
    2. スプレッドシートを使用して、各要素の棒グラフをX軸にプロットし、それらの平均元素重量パーセンテージをY軸にプロットします。
  3. IC50
    1. ブランクウェルを平均化し、各反復について用量ウェルを平均化する。
    2. 用量ブランク平均から対照ブランク平均を差し引くことにより、調整ブランクを計算する。平均線量値から調整ブランクを差し引くことにより、各線量の真の細胞値を計算します。
    3. 平均対照値から各用量の調整済みブランク値を差し引きます。式を使用して各用量の細胞生存率を計算します:細胞生存率=(真の細胞値/(対照値-調整済みブランク値))x 100。
    4. 他のすべての反復に対してこれを繰り返します。
    5. 各複製の細胞生存率を一緒に平均して、各用量の最終的な細胞生存率を取得します。
    6. ソフトウェアで、画面の [XY] タブを選択します。
    7. 濃度(用量)の値をX列に入力し、各用量からの細胞生存率(%)をY列に入力します。
    8. [分析] > [変換] > [OK] をクリックして X 値を 変換し、[X = Log(X)] に変換します。
    9. Y 値を正規化するには、[ 変換されたデータ ] シートを選択し、[ 分析] をクリックして、[ 正規化] を選択します。
    10. 変換の 正規化 データシートを選択し、 分析をクリックして、 非線形回帰(カーブフィット)を選択します。 用量- 反応-阻害を選択し、 ログ(阻害剤)対反応変数の傾き(4つのパラメータ)をクリックします。[ OK] をクリックして結果を表示します。
  4. エコシス
    1. スプレッドシートから、各反復(ブランクウェルと線量ウェル)の抵抗(オーム)列を取得し、4,000Hzの周波数からそれらを一緒に平均します。この周波数は、細胞間接触評価38を可能にする。
    2. 各反復の平均線量から平均ブランクを差し引くことにより、補正抵抗を計算します。各用量の反復に対する補正抵抗を平均化する。
    3. アルファ値に対して同じ手順を繰り返して、平均アルファ パラメータを計算します。x軸を時間(h)としてプロットし、y軸を各線量値の平均抵抗/アルファ値としてプロットします。

11. 統計解析

  1. セム
    1. ZIF-8粒子の平均直径を計算したスプレッドシートファイルで標準偏差を実行します。
    2. スプレッドシートの STDEV 関数を使用して、60個の粒子のデータをハイライト表示し、 Enterをクリックします。計算した各平均直径の標準偏差をグラフ化します。
  2. ティッカー
    1. SEM(ステップ11.1.1-11.1.2)と同様に、スプレッドシートの STDEV 関数を使用して、各平均元素組成の標準偏差を計算します。各平均元素組成の標準偏差をグラフ化します。
  3. IC50
    1. IC50 の計算に使用するソフトウェアを開き、 グループ化されたデータシートをクリックします。
    2. グループA、グループBなどのラベルの付いた行にZIF-8用量を入力します。各用量の平均細胞生存率を入力し、ZIF-8用量に対応する列に複製します。
    3. 「分析」をクリックし、「列分析」で「一元配置分散分析」(およびノンパラメトリックまたは混合)を選択します。
    4. 実験計画タブで、マッチングまたはペアリングなしを選択します。残差のガウス分布で、はい、分散分析を使用します。最後に、等しいSDを仮定で通常の分散分析検定を使用するはいを選択します。
    5. 多重比較タブで、各列の平均を制御列の平均と比較を選択します。[OK]をクリックして結果を表示します。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

この研究は、一般的な in vitro モデル細胞株39 (BEAS-2B)を使用して、実験室で合成されたMOFへの曝露時の細胞挙動の変化を評価するためのECISの実現可能性と適用性を実証することを目的としていました。これらの変化評価は、従来の比色アッセイによる分析によって補完されました。

フレームワークの物理化学的特性は、採用された方法の再現性、得られた結果の妥当性、およびそのような結果の適切な議論を保証するために最初に評価されました。たとえば、ZIF-8の表面形態の分析はSEMを介して行われました。画像は、フレームワークが菱形十二面体の形態40を示し、平均サイズが62.87nm±9.61nmであることを示しました(図1A)。MOFの元素組成は、EDX分光法によって決定されました。その結果、ZIF-8の主な組成はC、N、Zn(すなわち、イミダゾレートリンカーと金属イオンZn16の構成)からなることが示されました(図1B)。これまでのX線回折では、ZIF-8結晶相が10.33°、12.8°、14.7°、16.5°、18°に特定のピークを同定し、そのようなピークはそれぞれ平面(002)、(112)、(022)、(013)、(222)に起因することが示されました16,41。

提案された細胞挙動スクリーニングのために、IC50 (ZIF−8が細胞増殖を50%阻害する濃度)を決定した29。このために、細胞をZIF-8に0〜950μg/mLの範囲の用量で48時間曝露した(図2A)。ばく露細胞の線量反応グラフを 図2Bに示し、その後に記録されたIC50 は35.7 μg/mLです。さらに、分析により、ZIF-8への曝露時の細胞の生存率の用量依存的な傾向が明らかになりました。

IC50を決定するにあたり、ECIS分析を行った。簡単に説明すると、ECISは、IC50でZIF-8 MOFに曝露されたBEAS-2Bのリアルタイムスクリーニング戦略として使用され、この濃度、すなわちそれぞれ15.7 μg/mL(C1)、35.7 μg/mL(C2)、55.7 μg/mL(C3)、および75.7 μg/mL(C4)で、細胞は合計72時間曝露されました。ECISを含めることで、細胞カバレッジ、形態、生存率の変化をすべてリアルタイムで判断するための洞察が得られることが想定されていました。ECISの結果は、抵抗の変化および細胞-基質相互作用の変化、すなわちアルファパラメータ42として記録された。

抵抗傾向は、対照(黒線)と比較したZIF−8で処理した細胞(すなわち、未曝露細胞)のプロファイルの変化として 図3A に表示される。具体的には、分析は、C2-C4用量に曝露された金電極上の細胞を含むウェルが、フレームワークへの細胞曝露直後に抵抗の初期わずかな増加を示したことを示した(すべて対照[すなわち、非曝露細胞]に対して)。これらの初期変化に続いて、記録された抵抗の急激な減少が続き、そのような減少は曝露から6〜8時間の間に蔓延しました(図3A)。暴露時間から14〜18時間後に抵抗の完全な喪失が観察された。IC50 値未満の線量に曝露された細胞は、対照細胞を有するウェルと同様に、抵抗損失が現れる曝露から約16〜18時間まで耐性を示した。また、細胞曝露中、実験に用いたウェルのシグナルの連続的なシグナル摂動が観察された。これらの摂動はアルファパラメータの分析中も持続し(図3B)、この分析は、曝露された細胞が抵抗特性と同様のプロファイルで細胞と基質の相互作用を変化させることをさらに示しています。さらに、そのような変化は、曝露からの時間とそのような曝露に使用された線量に依存していました。

Figure 1
図1:ZIF-8粒子のSEM画像と平均元素組成 。 (a)ZIF-8粒子の代表的なSEM像。(B)ZIF-8粒子の平均元素組成(±標準偏差[SD]バー)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 2
図2:細胞生存率。 (A)細胞処理概略図(Biorender.com で作成)。(B)0〜950μg/ mLの範囲の用量でZIF-8粒子に曝露されたBEAS-2B細胞の生存率。この分析は、IC50を決定するために使用された(±SDバー;***p = 0.0001および****p < 0.0001を対照に対して)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

Figure 3
図3:代表的な細胞抵抗と細胞付着の変化 。 (a)IC50濃度以下、IC50 濃度以上で、ZIF−8粒子に曝露されたBEAS−2B細胞の代表的な細胞抵抗。(B)IC50 濃度以下およびそれ以上のZIF−8粒子に曝露された場合のBEAS−2B細胞の細胞付着の変化(すなわち、アルファパラメータの変化)。 この図の拡大版を表示するには、ここをクリックしてください。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

以前の分析では、ECISを使用して、分析物(すなわち、カーボンナノチューブ35、薬物43、またはナノクレイ16)にさらされた細胞の挙動を評価できることが示されました。さらに、Stueckleらは、ECISを使用して、ナノクレイとその副産物に曝露されたBEAS-2B細胞の毒性を評価し、細胞の挙動と付着がそのような材料の物理化学的特性に依存することを発見しました42。ここでは、MOFへの曝露に応答してBEAS-2B細胞の変化の可能性を決定し、in vitroの細胞系に対するZIF-8の有害な影響をすべてハイスループットかつリアルタイムで区別することを目的とした知識体系に貢献することを提案しました。

分析は、最初にフレームワーク特性の評価を可能にし、したがって、細胞挙動の変化を試験されたMOFの物理化学的特性に関連付けるのを助ける44。具体的には、同様の元素組成の規則的な形状を持つMOFに細胞ばく露すると(上記の結果を参照)、分析は、おそらくフレームワークの取り込みとそのプロファイルの細胞分解に起因する細胞挙動の変化を示しました。具体的には、取り込みに関して、このフレームワークなどの疎水性材料に対する毒性の以前の分析は、そのような材料が細胞にさらされると、それらの取り込みは、おそらく膜の構造二重層から脂質を除去する能力のために、親水性の対応物の取り込みよりも細胞膜を破壊することを示した16 45それらの細胞転座の間に、したがって膜機能不全または原形質膜の摂動をもたらす46、47。特に、脂質除去は、膜完全性、細胞シグナル伝達48、および細胞取り込みの増加49の変化をもたらし、細胞機能効果のマイナス面をもたらすことが示された。例えば、Farcalらは、疎水性TiO2ナノ材料が、露出した肺胞マクロファージにおけるその親水性対応物と比較して増加した細胞毒性効果を有することを実証した50。加えて、Wagnerらは、疎水性ZIF−8が親水性MIL−160と比較した場合にBEAS−2B細胞に対してより多くの破壊を引き起こすことを実証した16。

細胞挙動の記録された変化は、おそらく、選択されたフレームワークへの細胞曝露の結果としての細胞−基質相互作用26 および/または細胞生存率および電極上への増殖16 の乱れに起因する。例えば、Wagnerらは、ナノクレイに曝露された細胞における同様のパラメータを評価した。その結果、72時間の実験で細胞と基質の相互作用が完全に消失したことが分かった。さらに、著者らは、BEAS-2Bを選択したナノクレイに曝露した場合の細胞の生存率と増殖に対する時間依存的な効果を示しました26。本明細書で試験される粒子はMOFであるが、これらの粒子の物理化学的特性(すなわち、サイズ、疎水性、および組成)のいくつかはMOFのものと類似しているため、ナノクレイについて見られる効果との可能な拡張された関連は実現可能である。さらに、Stueckleらは、ナノクレイが不死化BEAS-2B細胞に曝露された場合の時間と治療に依存する細胞挙動も実証しました。他の人は、ZIF-8が100 μg/mLの用量で、おそらく細胞-基質相互作用の変化のために、BEAS-2B細胞に細胞単層と細胞生存率を完全に失わせることを実証しました16。ただし、このような研究では、ZIF-8粒子は異なる合成条件(すなわち、この研究で使用された10分対24時間)で得られ、そのような合成条件はその後、フレームワークの異なる形状/形態をもたらし、したがって以前の結論を支持する。これは、粒子合成中に使用される反応時間6、温度2、および溶媒44 が、それらの形状、サイズ、および組成プロファイルに影響を与え、その後、曝露された細胞における異なる効果および挙動につながることを示しています。

分析はまた、IC50 値未満のZIF-8用量に曝露された細胞が対照と同様の耐性を示したことを示しました、おそらくそのような用量は、これらの実験が行われた条件および時間枠でECIS観察可能な細胞形質転換を誘導するのに十分有意ではなかったためです。しかし、IC50を超える用量では、細胞生存率の変化および細胞-基質相互作用の誘発された可能性のある変化のために、曝露後数時間以内にのみ細胞抵抗の完全な喪失が観察された16 (図3A)。これらの主張は、生存不能細胞がそれらの形状を変化させそして基質から剥離することを示した以前の研究によって裏付けられている。例えば、Vermaらは、リアルタイムインピーダンスセンシング技術を使用して、ヒト肺胞上皮細胞株(A549)におけるナノクレイの細胞毒性を評価しました。血小板型ナノクレイは、管状型ナノクレイ51と比較して、剥離・変形した細胞の数の増加を引き起こしたことが示された。さらに、Xiaoらは、培養液からの水、細胞外イオン、および細胞傷害性化学物質の流入により、塩化カドミウムにさらされると線維芽細胞V79細胞の細胞骨格が損なわれることを実証しました。細胞骨格の変化は、細胞 - 基質相互作用の喪失をもたらした。さらに、塩化ベンザルコニウムがV79細胞に曝露されたとき、曝露が引き起こした細胞膜の損傷のために、細胞抵抗の有意な減少があった52。

また、耐性の変化は、ZIF-8の物理化学的特性に対する細胞反応に起因する可能性があります。特に、ZIF-8は疎水性フレームワークです。以前の分析では、疎水性が毒性の増加を引き起こす可能性があることが示されています16。Znなどの金属イオンも、ZrやFe1 などの他の金属と比較して、より高い程度の毒性を誘発することが以前に示されており、より高い細胞死に寄与する可能性があります。

さらに、すべての細胞が曝露直後に抵抗の初期減少を記録し、その後増加したことが示された。Eldawudらは、SWCNTがBEAS-2B細胞に曝露された場合にも同様の効果を示した。著者らは、細胞抵抗の増加は、BEAS-2B細胞が材料の曝露によって引き起こされる擾乱を克服し、その後、電極ドリフトを排除しながら完全性18を取り戻し18、データ分析の再現性を確保したことによるものと解釈しました(ECISハンドブックを参照)。

この研究は、特にハイスループット機能により、ECISが細胞挙動スクリーニングに使用する貴重なツールである可能性があることを示しましたが、材料の有害な評価の全体像が必要な場合は、この手法がシングルタイムポイントアッセイに取って代わらないことをお勧めします。特に、シングルポイントアッセイは、例えばナノダイヤモンドに曝露されたBEAS-2B細胞および蛍光活性化セルソーティング(FACS)45によって示されるように、それらの遺伝子レベルでの細胞形質転換の評価をさらに可能にする可能性がある45,534。 Yuらはまた、FACSを使用して、ヒアルロン酸修飾メソポーラスシリカナノ粒子(HA-MSN)に曝露されたヒト結腸癌細胞(HCT0116)を評価しました54。

提示された結果は、変化の経路がMOFの物理化学的特性、ならびに曝露に使用されるそのようなフレームワークの時間と投与量に依存することを示唆しています。本明細書に記載される結果および方法は、細胞プロファイルの変化を理解する上でのリアルタイム測定の重要性およびそれらの利点をさらに強調する。これらは、毒性のメカニズムを評価するための追加の生化学的アッセイで補完できる可能性があるため、細胞接着、細胞間相互作用、または細胞-基質相互作用として記録される、細胞の挙動に有害な影響を与えないMOFの安全な設計戦略につながります。

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

著者らは、この研究における利益相反はないと報告している。

Acknowledgments

この研究の一部は、国立総合医学研究所(NIGMS)のT32プログラム(T32 GM133369)と国立科学財団(NSF 1454230)によって資金提供されました。さらに、WVU共有研究施設と応用生物物理学の支援とサポートが認められています。

Materials

Name Company Catalog Number Comments
 4-[3-(4-idophenyl)-2-(4-nitrophenyl)-2H-5-tetrazolio]-1,3-benzene disulfonate (WST-1 assay)  Roche 5015944001
0.25% Trypsin-EDTA (1x) Gibco 25255-056
100 mm plates Corning 430167
1300 Series A2 biofume hood Thermo Scientific 323TS
2510 Branson bath sonicator Process Equipment & Supply, Inc.  251OR-DTH
2-methylimidazole, 97% Alfa Aesar 693-98-1
5 mL sterile microtube Argos Technologies T2076S-CA
50 mL  tubes  Falcon 352098
96W10idf well plates Applied Biophysics  96W10idf PET
96-well plates Fisherbrand FB012931
Biorender Biorender N/A
Countess cell counting chamber slides Invitrogen C10283
Countess II FL automated cell counter Life Technologies C0916-186A-0303
Denton Desk V sputter and carbon coater Denton Vacuum N/A
Dimethly sulfoxide  Corning 25-950-CQC
DPBS/Modified Cytiva SH30028.02
Dulbecco's modified Eagle medium Corning 10-014-CV
ECIS-ZΘ Applied Biophysics  ABP 1129
Excel Microsoft Version 2301
Falcon tubes (15 mL) Corning 352196
Fetal bovine serum Gibco 16140-071
FLUOstar OPTIMA plate reader BMG LABTECH 413-2132
GraphPad Prism Software (9.0.0) GraphPad Software, LLC Version 9.0.0
HERAcell 150i CO2 Incubator Thermo Scientific 50116047
Hitachi S-4700 Field emission scanning electron microscope equipped with energy dispersive X-ray  Hitachi High-Technologies Corporation S4700 and EDAX TEAM analysis software
ImageJ software National Institutes of Health N/A
Immortalized human bronchial epithelial cells American Type Culture Collection CRL-9609
Isotemp freezer Fisher Scientific 
Methanol, 99% Fisher Chemical 67-56-1
Parafilm sealing film The Lab Depot HS234526A
Penicillin/Steptomycin Gibco 15140-122
Sorvall Legend X1R Centrifuge  Thermo Scientific 75004220
Sorvall T 6000B DU PONT  T6000B
Trypan blue, 0.4% solution in PBS MP Biomedicals, LLC 1691049
Vacuum Chamber Belart 999320237
Zinc Nitrate Hexahydrate, 98% extra pure Acros Organic 101-96-18-9

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Tamames-Tabar, C., et al. Cytotoxicity of nanoscaled metal-organic frameworks. Journal of Materials Chemistry. B. 2 (3), 262-271 (2014).
  2. Lin, W. X., et al. Low cytotoxic metal-organic frameworks as temperature-responsive drug carriers. ChemPlusChem. 81 (8), 804-810 (2016).
  3. Vasconcelos, I. B., et al. Cytotoxicity and slow release of the anti-cancer drug doxorubicin from ZIF-8. RSC Advances. 2 (25), 9437-9442 (2012).
  4. Yang, B. C., Shen, M., Liu, J. Q., Ren, F. Post-synthetic modification nanoscale metal-organic frameworks for targeted drug delivery in cancer cells. Pharmaceutical Research. 34 (11), 2440-2450 (2017).
  5. Lucena, M. A. M., et al. Application of the metal-organic framework Eu(BTC) as a luminescent marker for gunshot residues: A synthesis, characterization, and toxicity study. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (5), 4684-4691 (2017).
  6. Kayal, S., Sun, B. C., Chakraborty, A. Study of metal-organic framework MIL-101(Cr) for natural gas (methane) storage and compare with other MOFs (metal-organic frameworks). Energy. 91, 772-781 (2015).
  7. Gutov, O. V., et al. Water-stable zirconium-based metal-organic framework material with high-surface area and gas-storage capacities. Chemistry. 20 (39), 12389-12393 (2014).
  8. Ghorbanloo, M., Safarifard, V., Morsali, A. Heterogeneous catalysis with a coordination modulation synthesized MOF: morphology-dependent catalytic activity. New Journal of Chemistry. 41 (10), 3957-3965 (2017).
  9. Valvekens, P., et al. Base catalytic activity of alkaline earth MOFs: a (micro) spectroscopic study of active site formation by the controlled transformation of structural anions. Chemical Science. 5 (11), 4517-4524 (2014).
  10. Taylor, K. M. L., Rieter, W. J., Lin, W. B. Manganese-based nanoscale metal-organic frameworks for magnetic resonance imaging. Journal of the American Chemical Society. 130 (44), 14358-14359 (2008).
  11. Taylor-Pashow, K. M. L., Della Rocca, J., Xie, Z. G., Tran, S., Lin, W. B. Postsynthetic modifications of iron-carboxylate nanoscale metal-organic frameworks for imaging and drug delivery. Journal of the American Chemical Society. 131 (40), 14261-14263 (2009).
  12. Kundu, T., et al. Mechanical downsizing of a gadolinium(III)-based metal-organic framework for anticancer drug delivery. Chemistry. 20 (33), 10514-10518 (2014).
  13. Orellana-Tavra, C., et al. Drug delivery and controlled release from biocompatible metal-organic frameworks using mechanical amorphization. Journal of Materials Chemistry. B. 4 (47), 7697-7707 (2016).
  14. Su, H. M., et al. A highly porous medical metal-organic framework constructed from bioactive curcumin. Chemical Communications. 51 (26), 5774-5777 (2015).
  15. Gandara-Loe, J., et al. Metal-organic frameworks as drug delivery platforms for ocular therapeutics. ACS Applied Materials & Interfaces. 11 (2), 1924-1931 (2019).
  16. Wagner, A., et al. Toxicity screening of two prevalent metal organic frameworks for therapeutic use in human lung epithelial cells. International Journal of Nanomedicine. 14, 7583-7591 (2019).
  17. Chen, G. S., et al. In vitro toxicity study of a porous iron(III) metal-organic framework. Molecules. 24 (7), 1211 (2019).
  18. Eldawud, R., Wagner, A., Dong, C. B., Rojansakul, Y., Dinu, C. Z. Electronic platform for real-time multi-parametric analysis of cellular behavior post-exposure to single-walled carbon nanotubes. Biosensors & Bioelectronics. 71, 269-277 (2015).
  19. Kroll, A., Pillukat, M. H., Hahn, D., Schnekenburger, J. Current in vitro methods in nanoparticle risk assessment: Limitations and challenges. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72 (2), 370-377 (2009).
  20. Lucena, F. R. S., et al. Induction of cancer cell death by apoptosis and slow release of 5-fluoracil from metal-organic frameworks Cu-BTC. Biomedicine & Pharmacotherapy. 67 (8), 707-713 (2013).
  21. Orellana-Tavra, C., et al. Tuning the endocytosis mechanism of Zr-based metal-organic frameworks through linker functionalization. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (41), 35516-35525 (2017).
  22. Zucker, R. M., Ortenzio, J. N. R., Boyes, W. K. Characterization, detection, and counting of metal nanoparticles using flow cytometry. Cytometry. Part A. 89 (2), 169-183 (2016).
  23. Robson, A. L., et al. Advantages and limitations of current imaging techniques for characterizing liposome morphology. Frontiers in Pharmacology. 9, 80 (2018).
  24. Giaever, I., Keese, C. R. Micromotion of mammalian cells measured electrically. Proceedings of the National Academy of Sciences. 88 (17), 7896-7900 (1991).
  25. Wegener, J., Keese, C. R., Giaever, I. Electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) as a noninvasive means to monitor the kinetics of cell spreading to artificial surfaces. Experimental Cell Research. 259 (1), 158-166 (2000).
  26. Wagner, A., et al. Toxicity evaluations of nanoclays and thermally degraded byproducts through spectroscopical and microscopical approaches. Biochimica et Biophysica Acta. General Subjects. 1861, 3406-3415 (2017).
  27. Wagner, A., et al. Early assessment and correlations of nanoclay's toxicity to their physical and chemical properties. ACS Applied Materials & Interfaces. 9 (37), 32323-32335 (2017).
  28. Wagner, A., et al. Incineration of nanoclay composites leads to byproducts with reduced cellular reactivity. Scientific Reports. 8 (1), 10709 (2018).
  29. Zhao, F., Klimecki, W. T. Culture conditions profoundly impact phenotype in BEAS-2B, a human pulmonary epithelial model. Journal of Applied Toxicology. 35 (8), 945-951 (2015).
  30. Wu, S. X., Wang, W. H., Fang, Y. Z., Kong, X. J., Liu, J. H. Efficient Friedel-Crafts acylation of anisole over silicotungstic acid modified ZIF-8. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis. 122, 357-367 (2017).
  31. Shu, F. P., et al. Fabrication of a hyaluronic acid conjugated metal organic framework for targeted drug delivery and magnetic resonance imaging. RSC Advances. 8 (12), 6581-6589 (2018).
  32. Shi, Z. Q., et al. FA-PEG decorated MOF nanoparticles as a targeted drug delivery system for controlled release of an autophagy inhibitor. Biomaterials Science. 6 (10), 2582-2590 (2018).
  33. Ebrahim, A. S., et al. Functional optimization of electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) using human corneal epithelial cells. Scientific Reports. 12 (1), 14126 (2022).
  34. Szulcek, R., Bogaard, H. J., van Nieuw Amerongen, G. P. Electric cell-substrate impedance sensing for the quantification of endothelial proliferation, barrier function, and motility. Journal of Visualized Experiments. (85), e51300 (2014).
  35. Eldawud, R., et al. Carbon nanotubes physicochemical properties influence the overall cellular behavior and fate. Nanoimpact. 9, 72-84 (2018).
  36. An, Y., Jin, T. Y., Zhang, F., He, P. Electric cell-substrate impedance sensing (ECIS) for profiling cytotoxicity of cigarette smoke. Journal of Electroanalytical Chemistry. 834, 180-186 (2019).
  37. Kaur, G., Dufour, J. M. Cell lines. Spermatogenesis. 2 (1), 1-5 (2012).
  38. Applied Biophysics, Allied Biophysics. , Available from: https://biophysics.com (2023).
  39. Park, Y. H., Kim, D., Dai, J., Zhang, Z. Human bronchial epithelial BEAS-2B cells, an appropriate in vitro model to study heavy metals induced carcinogenesis. Toxicology and Applied Pharmacology. 287 (3), 240-245 (2015).
  40. Yang, F., et al. Morphological map of ZIF-8 crystals with five distinctive shapes: Feature of filler in mixed-matrix membranes on C3H6/C3H8 separation. Chemistry of Materials. 30 (10), 3467-3473 (2018).
  41. Rose, O. L., et al. Thin films of metal-organic framework interfaces obtained by laser evaporation. Nanomaterials. 11 (6), 1367 (2021).
  42. Stueckle, T. A., et al. Impacts of organomodified nanoclays and their incinerated byproducts on bronchial cell monolayer integrity. Chemical Research in Toxicology. 32 (12), 2445-2458 (2019).
  43. Eldawud, R., et al. Potential antitumor activity of digitoxin and user-designed analog administered to human lung cancer cells. Biochimica et Biophysica Acta. General Subjects. 1864 (11), 129683 (2020).
  44. Zhuang, J., et al. Optimized metal-organic-framework nanospheres for drug delivery: Evaluation of small-molecule encapsulation. ACS Nano. 8 (3), 2812-2819 (2014).
  45. Eldawud, R., et al. Combinatorial approaches to evaluate nanodiamond uptake and induced cellular fate. Nanotechnology. 27 (8), 085107 (2016).
  46. Houthaeve, G., De Smedt, S. C., Braeckmans, K., De Vos, W. H. The cellular response to plasma membrane disruption for nanomaterial delivery. Nano Convergence. 9 (1), 6 (2022).
  47. Otero-Gonzalez, L., Sierra-Alvarez, R., Boitano, S., Field, J. A. Application and validation of an impedance-based real time cell analyzer to measure the toxicity of nanoparticles impacting human bronchial epithelial cells. Environmental Science & Technology. 46 (18), 10271-10278 (2012).
  48. Ibarguren, M., Lopez, D. J., Escriba, P. V. The effect of natural and synthetic fatty acids on membrane structure, microdomain organization, cellular functions and human health. Biochimica et Biophysica Acta. 1838 (6), 1518-1528 (2014).
  49. Nor, Y. A., et al. Shaping nanoparticles with hydrophilic compositions and hydrophobic properties as nanocarriers for antibiotic delivery. ACS Central Science. 1 (6), 328-334 (2015).
  50. Farcal, L., et al. Comprehensive in vitro toxicity testing of a panel of representative oxide nanomaterials: First steps towards an intelligent testing strategy. PLoS One. 10 (5), e0127174 (2015).
  51. Verma, N. K., Moore, E., Blau, W., Volkov, Y., Babu, P. R. Cytotoxicity evaluation of nanoclays in human epithelial cell line A549 using high content screening and real-time impedance analysis. Journal of Nanoparticle Research. 14, 1137 (2012).
  52. Xiao, C. D., Lachance, B., Sunahara, G., Luong, J. H. T. Assessment of cytotoxicity using electric cell-substrate impedance sensing: Concentration and time response function approach. Analytical Chemistry. 74 (22), 5748-5753 (2002).
  53. Coyle, J. P., et al. Carbon nanotube filler enhances incinerated thermoplastics-induced cytotoxicity and metabolic disruption in vitro. Particle and Fibre Toxicology. 17 (1), 40 (2020).
  54. Yu, M. H., et al. Hyaluronic acid modified mesoporous silica nanoparticles for targeted drug delivery to CD44-overexpressing cancer cells. Nanoscale. 5 (1), 178-183 (2013).

Tags

バイオエンジニアリング、第195号、
有機金属骨格の毒性プロファイルのリアルタイム評価のための電気セル-基板センシング
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rose, O. L., Arnold, M., Dinu, C. Z. … More

Rose, O. L., Arnold, M., Dinu, C. Z. Electric Cell-Substrate Sensing for Real-Time Evaluation of Metal-Organic Framework Toxicological Profiles. J. Vis. Exp. (195), e65313, doi:10.3791/65313 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter