Nous décrivons un protocole détaillé pour évaluer les profils toxicologiques des nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO NPs) en particulier, le type de mort cellulaire dans les fibroblastes pulmonaires HUMAINS MRC5 et la formation de ROS dans la mouche des fruits Drosophila.
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Article de méthode
Étude de toxicité des nanoparticules d'oxyde de zinc dans la culture cellulaire et dans le mélanogaster de Drosophila
Dans cet article
Résumé
Résumé
Les nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO NPs) ont un large éventail d'applications, mais le nombre de rapports sur la toxicité associée à ZnO NP a augmenté rapidement ces dernières années. Cependant, les études qui élucident les mécanismes sous-jacents pour la toxicité NP-induite par ZnO sont maigres. Nous avons déterminé les profils de toxicité des nP znO utilisant des modèles expérimentaux in vitro et in vivo. Une diminution significative de la viabilité cellulaire a été observée dans les fibroblastes pulmonaires MRC5 exposés au nP De ZnO, ce qui montre que les NP ZnO exercent des effets cytotoxiques. De même, il est intéressant de noter que l'intestin exposé aux nCp ZnO a montré une augmentation spectaculaire des niveaux d'espèces réactives d'oxygène (ROS) dans la mouche des fruits Drosophila. Des études plus approfondies sont nécessaires pour établir une évaluation des risques pour l'utilisation accrue des nP ZnO par les consommateurs.
Introduction
La nanotechnologie fait référence à l'application de matériaux nanométriques qui sont utilisés dans tous les domaines scientifiques, y compris la médecine, la science des matériaux et la biochimie. Par exemple, les NP ZnO qui sont connus pour leur diffusion ultraviolette, leur détection chimique et leurs propriétés antimicrobiennes, ainsi que pour leur conductivité électrique élevée, sont utilisés dans la production de divers produits de consommation tels que les emballages alimentaires, les cosmétiques, textiles, caoutchoucs, batteries, catalyseur pour le traitement du gaz de queue automobile, et applications biomédicales1,
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Protocole
1. Analyse du tri des cellules activées par fluorescence (FACS) sur les cellules habitées/fixes
- Sonicate ZnO NPs en suspension pour 15 min.
- Préparer les nP ZnO à diverses concentrations (p. ex. 0, 10, 25, 50 100 et 200 g/mL) en utilisant une solution de stock NP ZnO de mg/mL pour le traitement des cellules cultivées.
- Seed MRC5 fibroblastes pulmonaires humains (1 x 105 cellules / puits) sur une plaque de culture de 6 puits par jour à l'avance, puis traiter les cellules avec 2 mL de ZnO NPs (en tripliques) pour 8 h, 16 h, et 24 h.
- À chaque moment, recueillir les cellules en centrifuge à 300 x g pendant 5 min.
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Résultats
Les cellules NP-exposées ont été traitées avec le kit de réactif de coloration de cellules, suivi s'est triant de cellules utilisant la cytométrie de flux. Les cellules traitées par ZnO NP (en bas, panneau droit) présentent un pourcentage plus élevé de cellules apoptotiques précoces (R3)/tardives (R6) que de cellules témoins (R5, panneau inférieur, gauche). La mort des cellules nécrotiques est indiquée par R4 (en haut, panneau droit) (Figure 2). Les résultats.......
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Discussion
Afin d'évaluer si ZnO NP peut induire l'apoptose dans les fibroblastes DE MRC5, nous utilisons la cytométrie de flux pour distinguer les cellules de la mort nécrotique ou apoptotique de cellules. Dans les cellules vivantes normales, la phosphatidylserine (PS) est localisée à la membrane cellulaire. En cas d'apoptose, PS est translogué dans le dépliant extracellulaire de la membrane plasmatique, permettant la liaison de l'annexe V étiquetée avec de la fluorescéine (FITC Annexin V)29. D'autre part, .......
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Déclarations de divulgation
Les auteurs déclarent qu'ils n'ont pas d'intérêts financiers concurrents.
Remerciements
L'étude a été appuyée par le numéro de subvention R706-000-043-490. L'étude ne représente pas le point de vue du promoteur de la subvention.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| 15 % Méthyl 4-Hydroxybenzoate | Sigma Aldrich | ||
| 4 % Paraformaldéhyde | Sigma Aldrich | P6148 | |
| Bacto Agar | BD biosciences | ||
| cncCK6/TM3, Sb | un cadeau du Dr. Kerppola T | ||
| Semoule de maïs, glucose, levure brasseur | Sigma Aldrich | ||
| CyAn ADP avec Summit Software | DAKO | https://flow.usc.edu/files/2014/07/BC-Cyan-ADP-User-Guide-2016.pdf | |
| Dihydroethidium (Hydroethidine) | Thermo Fisher Scientific | D11347 | |
| FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I | BD biosciences | 556547 | |
| Microscope fluorescent | Olympus | ||
| Glucolin | Supermarket | ||
| Logiciel ImageJ | NIH | ||
| MRC5 fibroblaste poumon humain | ATCC | CCL-171 | |
| Schneider' s Drosophila Thermo | Fisher Scientific | 21720-024 | |
| Vectashield antifade milieu de montage avec DAPI | Vector Laboratories | H-1200 | |
| Wild-type Canton-S ; Sod2N308/CyO | NIG-FLY | ||
| Nanoparticules d’oxyde de zinc | Sigma Aldrich | 721077 | Se référer à la fiche 2 |
Références
- Kim, Y. R., et al. Toxicity of 100 nm zinc oxide nanoparticles: a report of 90-day repeated oral administration in Sprague Dawley rats. International Journal of Nanomedicine. 9 Suppl 2, 109-126 (2014).
- Xie, Y., He, Y., Irwin, P. L., Jin, T., Shi, X.
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Réimpressions et autorisations
