2015年6月21日
Production bleed water(PBW)を酸化銅ナノ粒子(CuO-NPs)で処理し、培養ヒト細胞の細胞毒性を評価しました。このプロトコールの目標は、CuO-NP処理による毒性の変化を評価するために、天然の環境サンプルを細胞培養フォーマットに統合することでした。
この手順の全体的な目標は、製造、ブリード水における汚染物質除去プロセスとしての酸化第二銅ナノ粒子処理を検討し、培養ヒト細胞を使用してその細胞毒性を評価することです。これは、最初に生産ブリード水を酸化第二銅ナノ粒子で処理することによって達成されます。個々の元素の濃度変化は、処理前と処理後に評価されます。
次に、濃縮細胞培養培地を未処理のプロダクションブリード水または酸化銅で希釈します。ナノ粒子処理された生産ブリード水に加えて、標準的な細胞培養サプリメントに加えて、未処理の生産ブリード、水媒体および酸化銅、ナノ粒子処理された生産ブリードを調製する。次に、水培地をヒトの腎臓細胞と肝臓細胞に適用して培養し、生存率を7日間にわたって測定します。
最終的に、M-T-T-S-Aは、ヒ素、セレン、バナジウム、ウランを生産から除去することを示しています。酸化銅ナノ粒子によるブリード水は、ヒトの腎臓細胞や肝臓細胞の生存率の向上と関連しています。これは、クーパーオキシドナノ粒子を使用して特定の汚染物質の除去を調査し、細胞培養形式での除去に関連する細胞毒性の変化を評価した最初の研究です。
この手法が既存の方法よりも優れている点は、自然界に存在する環境サンプルを、ナノ粒子と一緒に安価なハイドロプット形式で試験できることです。この研究で試験された酸化銅ナノ粒子は、小さなコミュニティに関連する生活用地下水などの他の地下水システムに適用できます。酸化第二銅ナノ粒子の再生は、より少ない廃棄物を生成し、廃棄問題への廃棄物を最小限に抑えます。
この手順を開始するには、酸化第二銅ナノ粒子を調製し、テキストプロトコルに記載されているように生産ブリード水またはPBWを収集して、調製したナノ粒子の50ミリグラムでPBWを酸化銅ナノ粒子で処理し、50ミリリットルのPBWをチューブにシールし、250RPM遠心分離機でベンチトップ軌道シェーカーで30分間反応します。 サンプルチューブを250倍Gで30分間にすると、ナノ粒子に応じて遠心分離の速度と時間が変わり、ナノ粒子が遠心チューブ内でコンパクトになることを確認します 遠心分離後、0.45ミクロンのシリンジを使用して上清をろ過します。その後、フィルターサンプルを元素分析のために送り、細胞培養培地を調製します。まず、実験室からのRO水を使用します。
これらには、100%75%50%および25%未処理のPBWまたはCIC酸化物ナノ粒子処理PBWネクストが含まれ、25ミリリットルの濃縮10X-E-M-E-Mから190ミリリットルのroで処理されます。処理済みおよび未処理のPBW濃度のそれぞれと同様に。各溶液のpHを水酸化ナトリウムまたは塩酸で7.4に調整します。
次に、未処理および処理済みのPBWと培地の各濃度、およびROコントロール培地に、テキストプロトコルに記載されている標準成分を補充します。未処理、未処理のPBWと培地、およびROコントロール水と培地の各濃度が作成された後、浸透圧が調整されます。各溶液の一滴を溶質を含まない紙ディスクに塗布し、ディスクを蒸気圧OSMテルに入れます。
次に、RO水を追加することで、浸透圧を1キログラムあたり290〜310ミリのオスモアに調整します。最後に、ゼロポイント22ミクロンの真空フィルターユニットを使用して各溶液をろ過し、摂氏4度で保存します。ヒト胚性腎臓細胞とヒト肝細胞癌細胞の培養物を、プレーティングする2〜3日前に調製します。
96年に。ウェルプレートは、メーカーと指示ごとに、培養皿から細胞を取り出した後、トリプシンを1000倍Gで5分間遠心分離機に使用し、トリプシンをデカントします。5ミリリットルのリン酸緩衝生理食塩水またはPBSを添加し、細胞を混合して単一細胞溶液を得ます。
次に、20マイクロリットルの単一細胞溶液をヘモサイトメーターに適用して、遠心分離後の溶液1ミリリットルあたりの細胞数を取得します。再び、前回と同様に、デカンテーション、PBSは、細胞の濃度をウェルあたり100マイクロリットルあたり500細胞に調整するために、1つのX-E-M-E-Mの適切な量で細胞をすすぎるために使用しました。次に、プレートの周囲ウェルに200マイクロリットルのPBSを充填して、蒸発を制御します。
ウェルあたり500個のセルの密度でセルを固定し、周囲のウェルを除く各ウェルに100マイクロリットルを追加します。細胞を摂氏37度で24時間インキュベートし、ベースラインを実行する前に細胞を回復させます。細胞密度のMTT読み取り値。
最初のカラムから播種培地を取り出し、100マイクロリットルのMTTをウェルに1時間加えることにより、細胞密度のベースラインMTT読み取りを行います。1時間後。MTTを取り外し、100マイクロリットルのジメチルスルホキシドを加えて、生細胞によって生成されたMTTインフォーマソンを溶解します。
次に、570ナノメートルの吸収波長で最初のカラムの光学密度を読み取ります。ベースラインの読み取り値を取得するには、プレートごとに1つの溶液を追加します。播種培地を100マイクロリットルのX-E-M-E-M ROコントロール培地と、処理済みおよび未処理のPPWおよび培地濃度のそれぞれと交換します。
細胞を試験濃度または制御溶液で毎日合計7日間インキュベートします。ベースラインのMTT読み取りに続いて、コントロール溶液とテスト溶液をそれぞれのプレートの次の列から取り出し、MTTプロトコルを繰り返します。このプロトコルを平均7日間、毎日繰り返します。
ODの結果は、細胞生存率および酸化銅に対する銅キレート化の影響を評価するための7日間の成長曲線を生成するために、各行および時間に対して報告されました。ナノ粒子処理されたPBWと培地は、100マイクロモルのdペニシリンを除いて同じ手順に従い、溶液をそれぞれのプレートに追加する前に溶液を制御およびテストします。最後のステップとして、科学グラフ作成ソフトウェアを使用してデータ分析を行い、酸化銅ナノ粒子処理によりPBWスペシエーションからヒ素、セレン、ウラン、バナジウムを除去します。
モデリング結果は、PBW中に99%のヒ素、94%のセレン、および99%のバナジウムが酸化銅ナノ粒子に吸収できる負の種として存在することを保護している分析結果を裏付けています。しかし、溶存ウラン種のうち負に帯電しているのは35.5%に過ぎず、ウランの酸化銅への吸収は制限されることになる。ナノ粒子の生存率は、未処理のPBWと培地で増殖した細胞では濃度依存的に損なわれましたが、酸化第二銅ナノ粒子処理は両方の細胞株で細胞の生存率を改善しました。
コントロール培地での5日目のHeck細胞増殖とhep細胞増殖は、よく付着した健康な細胞を示しています。逆に、未処理で細胞が増殖すると一体化します。PBWとメディアは、あまり合流性がなく、分離しており、丸みを帯びているか不健康に見えます。
さらに、彼はキャピックオキシドで増殖した細胞です。ナノ粒子で処理したPBWと培地は、この手順の後、未処理のPBWと培地で増殖した細胞と比較して、共流暢さ、付着性、および健康状態の改善を示しました。フローサイトメトリーなどの他の毒性試験法は、機構の変化、処理前後の混合物の細胞毒性に関する追加の質問に答えるために使用できます。
このビデオを見た後、水、汚染物質、および細胞培養への影響の除去における銅およびナノ粒子の有効性をテストするための十分な理解が得られるはずです。ただし、処理水中の銅濃度を監視することを忘れないでください。
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本研究では、酸化銅ナノ粒子(CuO-NPs)を用いた生産 bleed water の処理について調査し、培養ヒト細胞に対する細胞毒性影響を評価します。本研究の目的は、ナノ粒子処理によって生じる毒性の変化を評価することです。
本研究では、工業排水中の汚染物質負荷を低減するためのナノ粒子ベースのアプローチを実証しており、これは毒性スクリーニングにおける初期段階のターゲットバリデーションに直接的に関連しています。環境浄化と細胞応答を関連付けることで、前臨床モデル選択におけるメカニズム的なリスク低減を支援します。本手法により、細胞ベースのアッセイで化合物を曝露させる前に、水質の安全性を評価する際の予測的信頼性が向上します。
この手法は、化合物スクリーニングの前に環境汚染物質を除去または制御する必要がある初期探索ワークフロー、特に肝毒性および腎毒性モデルに適しています。