研究目的
研究氧化锌纳米材料与生物相关蛋白(乳酸脱氢酶、白细胞介素-6、白细胞介素-8)的相互作用,以理解体外毒性终点中的混杂因素。
研究成果
由于物理吸附和溶解锌的潜在抑制作用,ZnO纳米棒会导致乳酸脱氢酶水平显著降低,从而在体外毒性检测中产生假象。为避免误判,必须对颗粒干扰设置对照。该发现强调了纳米毒理学研究中需谨慎设计并验证检测方法。
研究不足
本研究仅限于ZnO纳米材料及特定蛋白(LDH、IL-6、IL-8),结果可能不适用于其他金属纳米材料或检测方法。实验条件虽模拟但未必完全复现体内环境。pH传感器的检测限为pH>9,可能遗漏极端数值。溶解与吸附机制复杂且尚未完全阐明。
1:实验设计与方法选择:
本研究遵循NANOGENOTOX批次分散协议制备ZnO MNs分散液。在模拟体外条件(37°C,5% CO2)下,通过将颗粒与蛋白质在完全Ham's F12培养基中孵育来评估相互作用。采用吸附等温线(Langmuir和Freundlich)量化LDH相互作用。
2:样本选择与数据来源:
使用两种ZnO MNs(未包覆的NM-110和三乙氧基辛基硅烷包覆的NM-111),先前已进行表征。蛋白质包括LDH、IL-6、IL-8和BSA。数据来自三次独立实验(每组双份样本)。
3:IL-8和BSA。数据来自三次独立实验(每组双份样本)。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括Branson Sonifier S-450D超声仪、Zetasizer Nano ZS(用于DLS和zeta电位)、ELISA读数仪(吸光度检测)、SensorDish Reader(pH和溶解监测)、ICP-MS(锌定量)。材料包括Ham's F12营养混合物、BSA、FBS、LDH细胞毒性检测试剂盒、IL-6和IL-8 ELISA试剂盒。
4:实验流程与操作步骤:
颗粒通过超声分散于0.05% BSA水中。在24孔板中与蛋白质孵育24小时。孵育后离心样品,分析上清液的LDH活性和细胞因子水平。进行时间动力学研究,通过DLS监测沉降、ICP-MS监测溶解及pH变化。
5:05% BSA水中。在24孔板中与蛋白质孵育24小时。孵育后离心样品,分析上清液的LDH活性和细胞因子水平。进行时间动力学研究,通过DLS监测沉降、ICP-MS监测溶解及pH变化。 数据分析方法:
5. 数据分析方法:使用R软件进行统计分析(ANOVA和Tukey检验)。吸附等温线采用线性回归拟合。热力学建模使用Geochemist Workbench软件。
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获取完整内容-
Zetasizer Nano ZS
Nano ZS
Malvern Instruments Ltd.
Measures hydrodynamic size distribution and zeta potential of particles using dynamic light scattering.
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Branson Sonifier S-450D
S-450D
Branson Ultrasonics Corp.
Used for sonication to disperse nanomaterials in aqueous media.
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ELISA reader
Spectrophotometric microplate reader for measuring absorbance in assays.
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SensorDish Reader
SDR
PreSens Precision Sensing GmbH
Monitors temperature, pH, and dissolved oxygen in real-time during experiments.
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ICP-MS
Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry for quantifying zinc concentrations.
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LDH Cytotoxicity Detection Kit
Roche Diagnostics GmBH
Kit for measuring lactate dehydrogenase activity via tetrazolium salt reduction.
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ELISA kits for IL-6 and IL-8
Cat. No. 555220 and 555244
BD Biosciences
Enzyme-linked immunosorbent assay kits for quantifying interleukin concentrations.
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Pierce BCA Protein Assay kit
ThermoScientific
Assay for protein quantification using bicinchoninic acid method.
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Geochemist Workbench
v.11.0
Aqueous Solutions LLC
Software for thermodynamic chemical reaction modeling.
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