Waiting
Processando Login

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

Immunology and Infection

Toksisitet studie av sink oksid nanopartikler i Cell kultur og i Drosophila melanogaster

Published: September 19, 2019 doi: 10.3791/59510
Automatic Translation
1, 2, 3, 4, 4
1NUS Environmental Research Institute & Department of Anatomy, National University of Singapore, 2NUS Environmental Research Institute & School of Public Health, National University of Singapore, 3Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore, 4Department of Anatomy, National University of Singapore

Summary

Vi beskriver en detaljert protokoll for evaluering av toksikologiske profiler av sink oksid nanopartikler (ZnO NPs) spesielt, den type celle død i humant MRC5 lunge fibroblaster og ROS formasjon i frukten fly Drosophila.

Abstract

Sink oksid nanopartikler (ZnO NPs) har et bredt spekter av applikasjoner, men antall rapporter om ZnO NP-assosiert toksisitet har vokst raskt de siste årene. Men studier som belyse den underliggende mekanismer for ZnO NP-indusert toksisitet er sparsom. Vi bestemte toksisitet profilene til ZnO NPs ved hjelp av både in vitro og in vivo eksperimentelle modeller. En signifikant reduksjon i celle levedyktighet ble observert i ZnO NP-eksponert MRC5 lunge fibroblaster, som viser at ZnO NPs utøver cytotoksisk effekter. Tilsvarende interessant, gut eksponert for ZnO NPs utstilt en dramatisk økning i reaktive oksygen arter nivåer (ROS) i frukten fly Drosophila. Mer dyptgående studier er nødvendig for å etablere en risikovurdering for økt bruk av ZnO NPs av forbrukerne.

Introduction

Nanoteknologi refererer til anvendelse av nanosized materialer som brukes på tvers av alle vitenskapelige felt, inkludert medisin, materialer vitenskap, og biokjemi. For eksempel, ZnO NPs som er kjent for sine ultrafiolett spredning, kjemisk sensing, og anti-mikrobielle egenskaper, samt høy elektrisk ledningsevne, benyttes i produksjonen av ulike forbrukerprodukter som mat emballasje, kosmetikk, tekstil, gummi, batterier, katalysator for bil hale gass behandling, og biomedisinsk-relaterte applikasjoner1,2,3.

Men den spirende anvendelser av ZnO NP-baserte produkter, som fører til økt menneskelig eksponering for ZnO NPs, har reist bekymringer på sine potensielle bivirkninger på menneskers helse. En rekke in vitro Cellular studier har vist at ZnO NPs kan indusere oksidativt stress, autofagi-relatert cytotoksisitet, betennelser, og gentoksisitet4,5,6,7,8 . Spesielt er toksisitet av ZnO NPs antas å være forårsaket av oppløsningen av Zn å frigjøre Zn2 + ioner, samt overflaten reaktivitet av ZnO, noe som resulterer i mobilnettet ioniske og metabolske ubalanser som er knyttet til nedsatt ioniske homeostase og en Hemming av ion transport4,7,9,10. Viktigere, studier har vist at generering av reaktive oksygen arter (ROS) er en av de viktigste mekanismene underliggende ZnO NPs-assosiert toksisitet. Utilstrekkelig anti-oksidativt aktivitet etter ROS fornærmelse har vist å være ansvarlig for fremlokkende av cytotoksisitet og DNA-skade9. Den toksiske effekter av ZnO NPs har også blitt rapportert i dyremodeller, inkludert gnager1, sebrafisk11,12, så vel som virvelløse Drosophila13.

Drosophila fungerer som en veletablert alternativ dyremodell for toksisitet screening av kjemiske enheter og nanomaterialer (NMs)14,15. Det er viktig at det er høye nivåer av genetisk og fysiologisk likhet mellom menneske og Drosophila som rettferdiggjør bruken av Drosophila som en in vivo-modell for å evaluere biologiske reaksjoner på miljøgifter som NMs 16. Videre er det mange fordeler med å bruke Drosophila grunn av sin lille størrelse, kortlevetid, genetisk amenability, og enkelt og kostnadseffektivt vedlikehold. Dess, Drosophila har vært allment vedtatt for studiet av genetikk, molekylær og utviklingsmessige biologi, helt siden dens fulle Genova var fullt sekvensielt år siden tilbake i 2000, derfor gjør den egnet for en rekke høy gjennomstrømming screening og for å takle uløste biologiske spørsmål17,18,19,20,21. I de senere årene har en rekke studier knyttet til immunotoxicity med ulike typer NPs i Drosophila blitt rapportert15,22,23,24. Denne grunnleggende nye kunnskapen innhentet fra studiene ved hjelp av Drosophila har bidratt til å gi mer innsikt i vår forståelse av nanotoxicology.

ROS er en velkjent skyldige for cytotoksisitet og gentoksisitet forårsaket av NPs, spesielt metall-baserte NPs25. ROS er oksygen-inneholdende kjemiske arter med høyere reaktive egenskaper enn molekylær oksygen. Frie radikaler som superoxide radikale (O2-) og til og med, ikke-radikale molekyler som hydrogen peroxide (H2O2) kan fungere som ros. Under normale fysiologiske tilstand, er de pålagt å opprettholde mobilnettet homeostase26, men overdreven ros på grunn av overproduksjon eller feilregulering av antioksidant forsvar systemet kan forårsake oksidativt stress, fører til skade på proteiner, lipider og deoksyribonukleinsyre syre (DNA)27. For eksempel, som ROS nivåer øke og glutation (GSH) nivået avtar samtidig, forstyrrelse av adenosin trifosfat (ATP) syntese finner sted og melkesyre dehydrogenase (LDH) nivået øker i mediet, som kulminerte i celle død27.

Her gir vi protokoller for å utføre cellulære og genetiske analyser ved hjelp av kulturperler pattedyrceller og Drosophila å bestemme de potensielle bivirkningene av ZnO NPs. En oversikt over metoden som brukes for toksisitet studie av ZnO NPs er vist i figur 1.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. fluorescens aktivert celle sortering (FACS) analyse på levde/faste celler

  1. Sonikere ZnO NPs i suspensjon i 15 min.
  2. Klargjør ZnO NPs ved ulike konsentrasjoner (for eksempel 0, 10, 25, 50 100 og 200 μg/mL) ved bruk av 1 mg/mL ZnO NP-lagerløsning for behandling av kulturperler celler.
  3. Seed MRC5 menneskelige lunge fibroblaster (1 x 105 celler/brønn) på en 6-brønn kultur tallerken en dag i forveien, og deretter behandle cellene med 2 ml ZnO NPs (i triplicates) for 8 h, 16 h, og 24 h.
  4. På hvert tidspunkt, samle cellene ved sentrifugering ved 300 x g i 5 min.
  5. Vask celle pellets to ganger med fosfat bufret saltvann (PBS).
  6. Resuspend cellene med 1x bindende buffer, som er sammensatt av 0,1 M HEPES/natriumhydroksid (NaOH), 1,4 M natriumklorid (NaCl), og 25 mM kalsiumklorid (CaCl2), ved en konsentrasjon på 1 x 105 celler per 100 μL.
  7. Tilsett 5 μL av Fluorescein isothiocyanate (FITC) Annexin V-beis og 5 μL av propidium iodide (PI) DNA-beis, og ruge cellene i 15 minutter ved romtemperatur (RT; 25 ° c) i mørket.
  8. Topp opp prøvene med ytterligere 400 μL av 1x binding buffer før du sorterer cellene etter strømnings flowcytometri. Et minimum av 10 000 celler analyseres for hver prøve.
  9. Tabulere stolpediagrammet ved hjelp av median intensitet oppnådd.

2. eksponering av ZnO NPs til Drosophila

  1. Tilsett 1 mL nanopartikler i forskjellige konsentrasjoner i hetteglass, etterfulgt av 9 mL fly mat for å lage en endelig konsentrasjon av 0,1 mg/mL, 0,25 mg/mL eller 0,5 mg/mL ZnO NPs.
  2. Bland nanopartikler med mat grundig i hetteglassene med pipette.
  3. La fly mat som inneholder ZnO NPs avkjøles i minst 2-3 timer før bruk.
  4. Introduser voksne mannlige og kvinnelige fluer i hetteglassene i 5 dager, og la dem til å mate og legge egg (som vises som hvite flekker) på overflaten av maten.
  5. Fjern foreldrenes fluer, og la eggene til å gjennomgå videre utvikling, som består av 4 forskjellige utviklingsmessige stadier (embryonale, larvestadiet, puppestadiet og voksen scenen).

3. Disseksjon av fly

  1. Samle sent 3Rd skikkelsen larver fra veggen av hetteglassene for analyser. Fersk lagt egg normalt utvikle seg til slutten av 3Rd skikkelsen larver etter 72-120 h ved RT.
  2. Rengjør disseksjon parabolen og fylle opp brønnen med disseksjon medium/PBS.
  3. Analysere Larvene (slutten av 3Rd skikkelsen) under stereomikroskopet, ved hjelp av et par tang.
  4. Bruk tuppen av Tang for å lage et lite hull og bryte åpne cuticle lag av larvene. Trekk forsiktig ut tarmen og legg den i et 1,5 mL mikrosentrifugen rør som inneholder Schneider Drosophila medium, før fikserings trinnet med 1 ml 4% PARAFORMALDEHYDE (PF).
  5. 3.5 Fix tarmen i PF for 10 min ved RT, for senere eksperimenter, for eksempel immunostaining.

4. ROS oppdagelsen benytter Dihydroethidium (DHE) farging

  1. Unn larver med ulike konsentrasjoner av ZnO NPs som beskrevet i trinn 2,1.
  2. Etter Disseksjon av tarmen fra 3Rd skikkelsen larver som beskrevet under § 3, ruge tarmen i Schneider ' s DROSOPHILA medium på RT før vevs flekker er utført. Oppløsning 1 μL av DHE fargestoff (fra lager konsentrasjonen på 30 mM) i 1 mL Schneider medium, noe som gjør en endelig arbeids konsentrasjon på 10-30 μM DHE fargestoff.
  3. Ruge tarmen i 5 min på RT i mørket, og vask deretter tre ganger ved hjelp av Schneider ' s medium for hver 5 min.
  4. Fikse tarmen med 4% PF (valgfritt trinn) og montere tarmen til glass lysbilder, med anti-fade montering medium som inneholder 4 ', 6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Ta bilder under et konfokalmikroskopi mikroskop.

5. måle fluorescens bruke ImageJ programvare

  1. Import det fanget fluorescens profilen ervervet benytter fluorescens mikroskopi eller konfokalmikroskopi laserskanning mikroskopi inn i ImageJ programvare.
  2. Klikk på analyser -menyen og velg Angi mål.
  3. Velg utgangs tiltaket som område integrert intensitet og gjennomsnittlig grå verdi.
  4. Klikk mål.
  5. Velg et område uten fluorescens for å angi bakgrunnen.
  6. Eksporter dataene til Excel-regnearket, og Bestem de korrigerte total celle fluorescens (CTCF) ved hjelp av beregningen som vist nedenfor.
    CTCF = integrert tetthet-(areal på valgt celle X Mean fluorescens av bakgrunns avlesninger)
  7. Konstruere et stolpediagram og utføre statistisk analyse.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

NP-eksponerte celler ble behandlet med celle farging reagenssett, etterfulgt av celle sortering ved hjelp av Flow flowcytometri. ZnO NP-behandlede celler (nederst, høyre panel) viser en høyere prosentandel av tidlig (R3)/sen apoptotisk celler (R6) enn kontroll celler (R5, bunn, venstre panel). Nekrotisk celle død er betegnet av R4 (øverst, høyre panel) (figur 2). Resultatene av FITC/Annexin V-analysen for ZnO NP-behandlede MRC-5-fibroblaster er vist i figur 2.

For Drosophila eksperimenter, Sonikert ZnO NPs i ulike konsentrasjoner ble lagt til fly mat i 10 ml rør og deretter blandes godt ved hjelp av en pipette kontrolleren (Figur 3). Late tredje skikkelsen larver samlet fra ampuller ble dissekert under stereomikroskopet. Larvene ble først vasket for å fjerne rester av gjenværende mat (Figur 4). Den ytre cuticle laget ble revet fra hverandre for å avdekke indre organer. Tarmen ble identifisert av den karakteristiske lange og delvis gjennomsiktige utseende (mens andre organer vises ugjennomsiktig og lys gulaktig under mikroskopet) (figur 5). Tarmen ble omhyggelig fjernet, uten å bryte, og overføres til et nytt mikrosentrifugen rør som inneholder bindemiddel på is (figur 6).

For kvantifisering av fluorescens intensitet som intensiteten av DHE sonde i tarmen, bildene ble eksportert i JPEG eller TIFF formater og åpnet med ImageJ programvare. Den delen av tarmen for analyse ble valgt og identifisert, for eksempel, midttarm eller baktarm regionen, og den fluorescens intensiteten i regionen av interesse (ROI) ble målt. For å sammenligne den relative intensiteten til de ulike eksperimentelle gruppene, brukte vi den samme kvantitative konfokalmikroskopi mikroskopi metoden beskrevet i forrige avsnitt. For sammenligning av fluorescens intensitet ble parameteren satt ved hjelp av negativ ubehandlet kontroll. Beregninger av signal intensiteten på grunnlag av kalibrerings intensiteten til ubehandlet kontroll tillot en direkte sammenligning mellom ulike eksperimentelle grupper. Figur 7 viser gjennomsnittlig INTENSITET av dhe signalet i 3Rd skikkelsen larvestadiet gut eksponert for ZnO NPs i ulike konsentrasjoner. Tarmen av larver behandlet med 0,5 mg/mL ZnO NP behandling viste den høyeste fluorescens intensitet.

Forskjellene i relativ intensitet mellom alle de eksperimentelle gruppene ble ytterligere ordnet, og statistisk analyse ble utført, noe som gir både kvalitative og kvantitative resultater (Figur 8).

Figure 1
Figur 1: oversikt over metoden som brukes ved giftighet av ZnO NPs. For in vitro arbeid, ble ZnO NP-behandlede celler beiset før Flow flowcytometri analyse. For in vivo arbeid, gut ble dissekert fra 3Rd skikkelsen larver, etterfulgt av FARGING med dhe fargestoff og bildeoppkjøp. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 2
Figur 2: prikk plott av celler som er delt inn i ulike populasjoner basert på deres FITC og PE farging. Piktogrammer viser resultatene av FITC/Annexin V-analysen med 24 h behandling av ZnO-NPs på MRC-5. Statistisk analyse av cellene på ulike stadier kan deretter utføres. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 3
Figur 3: utarbeidelse av ZNO np-inneholdende fly mat medium. (A) ingredienser for flue mat tilsettes til vann, lov til å hovne opp, og kokt i 5 min. (B) etter avkjøling ned til 50 ° c med omrøring, Nipagin ble tilsatt og blandet grundig. (C) utarbeide en mester miks for nanopartikler (totalt volum som ikke overstiger 10% av det endelige mat volumet). (D) medium er deretter aliquoted, blandet med ZnO NPs i ulike konsentrasjoner og lov til å kjøle helt ned før lagring. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 4
Figur 4: hele tarmen disseksjon prosedyre. (A) overføring 3Rd skikkelsen larver til en disseksjon plate. (B) Bruk tang til å forsiktig holde en Larven, og (C) vaske bort resten av maten ved hjelp av saltvann. (D) forsiktig rive cuticle hverandre uten å berøre tarmen og andre indre organer. (E) plasser tarmen i saltvann for påfølgende prosedyre. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 5
Figur 5: anatomien i fordøyelseskanalen/tarmen. Tarmen utvinnes fra Drosophila Larven er delt inn i tre atskilte domener av ulik utviklings opprinnelse, nemlig foregut, midttarm og baktarm. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 6
Figur 6: farging av tarm vevet med dhe. (A) utarbeide en Master Mix som inneholder vekstmedium og dhe (en endelig konsentrasjon på 30 μM). (B) Legg Master mix i brønnen av en disseksjon plate. (C) Overfør dissekert tarm vevet inn i brønnen som inneholder dhe Master mix. (D) RUGE ved RT i 5 min og beskytte vevet mot lys; vask 3x i PBS/Saline for 10 minutter. (E) Fix i 4% PF i ti min; vaske vevet tre ganger med PBS (valgfritt). (F) forsiktig Overfør tarmen til et glass lysbilde, lå flatt uten å ha noen vev foldet og montere med monterings medium før dekker med dekkglass. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7

Figur 7: ZnO NPs INDUSERER ros i tarmen av Drosophila larver. (a) dhe flekken i kontroll tarmen viser basal NIVÅET av ros. (b og c) behandlede tarm celler viser en gradvis økning i dhe intensitet i en dose avhengig måte.  Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 8
Figur 8: kvantifisering av fluorescerende bilder ved hjelp av ImageJ. (A) importere bilder som er tatt. (B) klikk på analyser -menyen og velg angi målinger. (C) Velg område integrert intensitet og gjennomsnittlig grå verdi. Velg et område uten fluorescens for å angi bakgrunnen. (D) eksportere dataene til Excel og Beregn CTCF for påfølgende statistisk analyse. Vennligst klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

For å vurdere om ZnO NP kan indusere apoptose i MRC5 fibroblaster, bruker vi Flow flowcytometri å skille cellene fra nekrotisk eller apoptotisk celle død. I normale levende celler, fosfatidylserin (PS) er lokalisert på cellemembranen. Hvis apoptose oppstår, PS er translocated til ekstracellulære pakningsvedlegget av plasma membranen, slik at bindingen av Annexin V merket med fluorescein (FITC Annexin V)29. På den annen side, er den røde-fluorescerende propidium iodide (PI), en nukleinsyre syre bindende fargestoff, ugjennomtrengelig til levende celler og apoptotisk celler, men flekker døde celler30. Dette tillater oss å identifisere de døde cellene (rød og grønn), apoptotisk celler (grønn fluorescens) og levende celler (liten eller ingen fluorescens), ved hjelp av en Flow flowcytometer med 488 NM linje av en Argon-ion laser for eksitasjon.

For DHE farging av Drosophila gut, er det viktig å Rekonstituer fargestoff med DMSO like før du starter eksperimentet, som langvarig lagring kan føre til en automatisk oksidasjon av fargestoff som gjør fargestoffet til mørk/lilla farge31, 32. i tillegg har de rekonstituerte lager løsningene også en tendens til å utløpe ganske raskt, så man må ta hensyn til "utløpsdato". Alternativt, fluorogenic sonder som den grønne versjonen av bred sonde, som har den ekstra evnen til å være multiplekset med flekker, og produserer mye klarere signaler enn DHE, kan brukes. Den dissekert tarmen ble overført til Schneider medium som inneholdt fargestoffet ved ønsket konsentrasjon uten bindemiddel tilsatt. Dette er å tillate inkorporering av fargestoff i levende celler, og dermed flekker er utført i kulturen medium, for å muliggjøre bedre åndedrett av cellene.

Med hensyn til kvantifisering av DHE farging, for en start, unngå metning av piksler i kontroll ubehandlede celler. Bildebehandlingsprogrammet ble brukt til å bestemme eksponeringstid ved visuelt å flagge mettede bildepunkter. Den ubehandlede prøven ble brukt til å angi eksponeringstid og opprettholde de samme parametrene når du tar bilder for sammenligning av intensiteten på tvers av ulike behandlingsgrupper som er viktig for kvantifisering av den fluorescens bilde intensiteten senere. Det er viktig å tilegne seg alle bilder (kontroll og behandlede prøver) ved hjelp av samme system og oppkjøp innstillinger/parametre, og bakgrunnen skal være standardisert for alle bilder (slik at det er konsistens for bakgrunnen subtraksjon)33.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har noen konkurrerende finansielle interesser.

Acknowledgments

Studien ble støttet av stipend nummer R706-000-043-490. Studien representerer ikke visningen av stipend sponsoren.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
15% Methyl 4-Hydroxybenzoate Sigma Aldrich
4% Paraformaldehyde Sigma Aldrich P6148
Bacto Agar BD biosciences
cncCK6/TM3, Sb a gift from Dr. Kerppola T
Cornmeal, glucose, yeast brewer Sigma Aldrich
CyAn ADP with 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
Fluorescent microscope Olympus
Glucolin Supermarket
ImageJ software NIH
MRC5 human lung fibroblast ATCC CCL-171
Schneider’s Drosophila medium Thermo Fisher Scientific 21720-024
Vectashield antifade mounting medium with DAPI Vector Laboratories H-1200
Wild-type Canton-S; Sod2N308/CyO NIG-FLY
Zinc Oxide Nanoparticles Sigma Aldrich 721077 Refer Sheet 2

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. 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).
  2. Xie, Y., He, Y., Irwin, P. L., Jin, T., Shi, X. Antibacterial activity and mechanism of action of zinc oxide nanoparticles against Campylobacter jejuni. Applied and Environmental Microbiology. 77, 2325-2331 (2011).
  3. Colvin, V. L. The potential environmental impact of engineered nanomaterials. Nature Biotechnology. 21, 1166-1170 (2003).
  4. De Angelis, I., et al. Comparative study of ZnO and TiO(2) nanoparticles: physicochemical characterisation and toxicological effects on human colon carcinoma cells. Nanotoxicology. 7, 1361-1372 (2013).
  5. Johnson, B. M., et al. Acute exposure to ZnO nanoparticles induces autophagic immune cell death. Nanotoxicology. 9, 737-748 (2015).
  6. Singh, N., et al. NanoGenotoxicology: the DNA damaging potential of engineered nanomaterials. Biomaterials. 30, 3891-3914 (2009).
  7. Song, W., et al. Role of the dissolved zinc ion and reactive oxygen species in cytotoxicity of ZnO nanoparticles. Toxicology Letters. 199, 389-397 (2010).
  8. Wahab, R., et al. ZnO nanoparticles induced oxidative stress and apoptosis in HepG2 and MCF-7 cancer cells and their antibacterial activity. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 117, 267-276 (2014).
  9. Namvar, F., et al. Cytotoxic effects of biosynthesized zinc oxide nanoparticles on murine cell lines. Evidence-Based Complementary and Alternative. 2015, (2015).
  10. Wong, S. W., Leung, P. T., Djurisic, A. B., Leung, K. M. Toxicities of nano zinc oxide to five marine organisms: influences of aggregate size and ion solubility. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 396, 609-618 (2010).
  11. Hua, J., Vijver, M. G., Richardson, M. K., Ahmad, F., Peijnenburg, W. J. Particle-specific toxic effects of differently shaped zinc oxide nanoparticles to zebrafish embryos (Danio rerio). Environmental Toxicology and Chemistry. 33, 2859-2868 (2014).
  12. Zhao, X., Wang, S., Wu, Y., You, H., Lv, L. Acute ZnO nanoparticles exposure induces developmental toxicity, oxidative stress and DNA damage in embryo-larval zebrafish. Aquatic Toxicology. 136-137, 49-59 (2013).
  13. Alaraby, M., Annangi, B., Hernandez, A., Creus, A., Marcos, R. A comprehensive study of the harmful effects of ZnO nanoparticles using Drosophila melanogaster as an in vivo model. Journal of Hazardous Materials. 296, 166-174 (2015).
  14. Rand, M. D. Drosophotoxicology: the growing potential for Drosophila in neurotoxicology. Neurotoxicology and Teratology. 32, 74-83 (2010).
  15. Ong, C., Yung, L. Y., Cai, Y., Bay, B. H., Baeg, G. H. Drosophila melanogaster as a model organism to study nanotoxicity. Nanotoxicology. 9, 396-403 (2015).
  16. Hoffmann, J. A., Reichhart, J. M. Drosophila innate immunity: an evolutionary perspective. Nature Immunology. 3, 121-126 (2002).
  17. Hughes, T. T., et al. Drosophila as a genetic model for studying pathogenic human viruses. Virology. 423, 1-5 (2012).
  18. Jennings, B. H. Drosophila - a versatile model in biology & medicine. Materials Today. 14, 190-195 (2011).
  19. Adams, M. D., Sekelsky, J. J. From sequence to phenotype: reverse genetics in Drosophila melanogaster. Nature Reviews Genetics. 3, 189-198 (2002).
  20. Adams, M. D., et al. The genome sequence of Drosophila melanogaster. Science. 287, 2185-2195 (2000).
  21. Ong, C., et al. Silver nanoparticles disrupt germline stem cell maintenance in the Drosophila testis. Scientific Reports. 6, (2016).
  22. Alaraby, M., Demir, E., Hernandez, A., Marcos, R. Assessing potential harmful effects of CdSe quantum dots by using Drosophila melanogaster as in vivo model. Science of the Total Environment. 530-531, 66-75 (2015).
  23. Barik, B. K., Mishra, M. Nanoparticles as a potential teratogen: a lesson learnt from fruit fly. Nanotoxicology. , 1-27 (2018).
  24. Jovanovic, B., et al. The effects of a human food additive, titanium dioxide nanoparticles E171, on Drosophila melanogaster - a 20 generation dietary exposure experiment. Scientific Reports. 8, (2018).
  25. Cao, Y. The Toxicity of Nanoparticles to Human Endothelial Cells. Advances in Experimental Medicine and Biology. 1048, 59-69 (2018).
  26. Akhtar, M. J., Ahamed, M., Alhadlaq, H. A., Alshamsan, A. Mechanism of ROS scavenging and antioxidant signalling by redox metallic and fullerene nanomaterials: Potential implications in ROS associated degenerative disorders. Biochimica Et Biophysica Acta-General Subjects. 1861, 802-813 (2017).
  27. Akter, M., et al. A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives. Journal of Advanced Research. 9, 1-16 (2018).
  28. Vecchio, G. A fruit fly in the nanoworld: once again Drosophila contributes to environment and human health. Nanotoxicology. 9, 135-137 (2015).
  29. Marino, G., Kroemer, G. Mechanisms of apoptotic phosphatidylserine exposure. Cell Research. 23, 1247-1248 (2013).
  30. Stoddart, M. J. Cell Viability Assays: Introduction. Mammalian Cell Viability: Methods and Protocols. , Chapter 1 (2011).
  31. Yazdani, M. Concerns in the application of fluorescent probes DCDHF-DA, DHR 123 and DHE to measure reactive oxygen species in vitro. Toxicology in Vitro. 30, 578-582 (2015).
  32. Chen, J., Rogers, S. C., Kavdia, M. Analysis of kinetics of dihydroethidium fluorescence with superoxide using xanthine oxidase and hypoxanthine assay. Annals of Biomedical Engineering. 41, 327-337 (2013).
  33. Hartig, S. M. Basic image analysis and manipulation in ImageJ. Current Protocols in Molecular Biology. , Chapter 14, Unit14.15 (2013).

Tags

Immunologi og infeksjon sink oksid nanopartikler toksisitet celle død oksidativt stress MRC5 celler Drosophila
Toksisitet studie av sink oksid nanopartikler i Cell kultur og i <em>Drosophila melanogaster</em>
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ng, C. T., Ong, C. N., Yu, L. E.,… More

Ng, C. T., Ong, C. N., Yu, L. E., Bay, B. H., Baeg, G. H. Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster. J. Vis. Exp. (151), e59510, doi:10.3791/59510 (2019).

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