مقايسه ‌اثر سايتوتوكسيك نانو‌ذرات سيليكا در شكل‌ها و اندازه‌هاي مختلف بر سلول ريه موش صحرايي در محيط كشت

Comparison of cytotoxic effects of different sizes and shapes of SiO2 nanoparticles on rat lung cells

مقدمه: نانوذرات سيليكا به صورت استنشاقي، خوراكي، تزريقي و پوستي وارد بدن موجودات زنده از جمله انسان شده و مي‌توانند تاثيرات بالقوه سو بر سلامت انسان و محيط زيست داشته باشند. هدف از اين مطالعه‌ تجربي- آزمايشگاهي، بررسي اثر سميت نانوذره سيليكا در شكل‌هاي سيمي (Wire)، ميله‌اي (Rod)، كروي (Spherical) و در اندازه‌هاي مختلف (20 و 50 و 100 نانومتر) بر سلول ريه‌ رت در دو زمان مواجهه 6 و 24 ساعته با استفاده از دو تست سايتوتوكسيسيتي‌MTT و MTS بود. روش بررسي: دو موش صحرايي نر نژاد Wistar بيهوش شده و خون آنها كاملاً با محلول كربس جايگزين شد، سپس ريه‌ها‌‌ جدا گشته و پس از هضم، سوسپانسيون تك سلولي از آن در محيط كشت سلولي تهيه گرديد. در مرحله بعد سوسپانسيون سلولي به طور جداگانه در مجاورت با نانوذرات مذكور در غلظت 500 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر قرار گرفت و سپس در 37 درجه انكوبه و ميزان حيات سلولي پس از مدت 6 و 24 ساعت ‌تعيين گرديد. يافته‌ها: اين مطالعه نشان داد نانوذرات با سايز كوچكتر (20 نانومتر) داراي تاثير سمي بيشتري نسبت به سايزهاي بزرگتر بودند. همچنين نانوذرات سيليكا به شكل كروي اثرات سايتوتوكسيك بالاتري نسبت به دو شكل ديگر نانوذره داشتند. از طرفي زمان انكوباسيون 24 ساعته نسبت به زمان انكوباسيون 6 ساعته باعث اندكي افزايش در مرگ سلولي شد. نتيجه‌گيري: ميزان سايتوتوكسيسيتي نانوذرات سيليكا وابسته به شكل و سايز و زمان مواجهه آنها با سلول است.

Background: Silica nanoparticles could enter the living animals and humans through inhalation, ingestion, injection and skin, exerting potentially adverse effects on health and environment. The aim of this experimental laboratory study was to evaluate toxicities of silica nanoparticles in the form of wire, rod and sphere with different sizes (20, 50 and 100 nm) on rat pulmonary cells after 6 and 24 hours of exposure, using from 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-y1)-2,5diphenyltetrazolium bromide (MTT) and 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-tetrazolium (MTS) cytotoxicity tests. Methods: Two male Wistar rats were anesthetized, their blood was completely replaced with Crebs solution, and their lungs removed to be digested for preparation of single cell suspensions in medium culture. Cell suspensions were separately treated with the above-mentioned nanoparticles at concentration of 500 µg/mL and 37 ?C incubation, and cell viability was assessed after 6 and 24 hours. Results: This study showed that smaller (20 nm) nanoparticles had more cytotoxic properties than larger ones. Also, spherical nanoparticles induced more cytotoxicity compared with other forms. Longer (24 hours vs. 6 hours) exposure resulted in slightly more cell death. Conclusion: Cytotoxicity of nanoparticles depends on their shape, size and exposure duration.