تعيين شاخص‌هاي سم شناسي كربن نانوتيوب و كريزوتايل بر اساس سميت سلولي در سلول‌هاي اپيتليال ريه انسان به صورت اينويترو

Determination of toxicological indexes of carbon nanotubes and Chrysotile according to invitro cytotoxicity on Human Lung epithelium cells

زمينه و هدف : در اين مطالعه سميت سلولی كربن نانوتيوب تك جداره و چند جداره و كريزوتايل بر روی سلولهای اپيتليال ريه انسان با استفاده از شاخص های سم شناسی :  No Observable  Adverse  Effect Concentration (NOAEC) و Inhibitory  Concentration 50 (IC50) و Total  Lethal Concentration (TLC) مقايسه شد. روش كار: سلولهای اپيتليال ريه انسان در مواجهه با غلظت های مختلف ( 1 تا 1500 ميكروگرم بر ميلی ليتر) كربن نانوتيوبها وكريزوتايل  به مدت 6 و24 ساعت قرار داده شدند و با استفاده از آزمون MTT سميت سلولی بررسی شد. مقادير شاخص های IC50، NOAEC و TLC با استفاده از آناليز پروبيت بدست آمد. نتايج : نتايج مطالعه نشان داد بين سميت سلولی و غلظت مواجهه برای هر سه ماده از لحاظ آماری همبستگی معنی داری وجود دارد (001/0p<).  كربن نانوتيوب چند جداره كمترين مقدار شاخص NOAEC و IC50 را در مقايسه با كربن نانوتيوب تك جداره و كريزوتايل داشت. ميزان شاخص TLC  كربن نانوتيوب  تك جداره كمتر از كربن نانوتيوب چند جداره و كريزوتايل بود. نتيجه گيری : سميت سلولی كربن نانوتيوب چند جداره در غلظت های كم نسبت به كربن نانوتيوب تك جداره و كريزوتايل بيشتر می باشد و با توجه به اينكه مواجهه با اين مواد عمدتا در غلظت های كم صورت می پذيرد، بنابرين سميت سلولی كربن نانوتيوب چند جداره از اهميت بالايی برخوردار است و بايد مدنظر افرادی كه در مواجهه با اين ذرات  هستند قرار بگيرد.  با توجه به بررسی ها ی صورت گرفته می توان نتيجه گيری كرد كه كربن نانوتيوب ها همانند الياف كريزوتايل سميت سلولی قابل ملاحظه ای بر سلولهای اپيتليال ريه انسان دارند.

Background and aim: In this study the cytotoxicity to human epithelial lung cells of single-walled carbon nanotubes, multi-walled carbon nanotubes and chrysotile was compared based on the following cytotoxicity indices: no observable adverse effect concentration (NOAEC), inhibitory concentration 50 (IC50), and Total Lethal Concentration (TLC). Materials and Methods: Human epithelial lung cells were exposed to different concentrations (1 to 1500 µg/ml) of carbon nanotubes and chrysotile for 6 and 24 hours. Cytotoxicity was assessed using the MTT assay. NOAEC, IC50, and TLC idices were determined by probit analysis. Results: The results showed statistically significant correlations (p<0.001) between cytoxicity and exposure concentration in the case of all the three compounds. The NOAEC and IC50 indices were lowest for the multi-walled carbon nanotubes, while the single-walled carbon nanotubes showed the lowest TLC index. Conclusion: Cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes at low concentrations was higher than that of single-walled carbon nanotubes and chrysotile. This would mean that exposure to this compound occurs at low concentrations. Thus, cytotoxicity of multi-walled carbon nanotubes is a cause for concern. It can be concluded, then, that, like chrysotile fibers, crabon nanotubes are also considerably toxic to human epithelial lung cells.