Nanotexnologiyalar sanoati butun dunyo bo'ylab tez rivojlanishi kerak

Iltimos, murojaat qilingoscar.xiao@wecistanche.comqo'shimcha ma'lumot uchun

Abstrakt

Sink oksidi (ZnO) nanopartikullari (NP) odatda kosmetika mahsulotlari, omborxonalar, biosensorlar va dori vositalarini etkazib berishda qo'llaniladi. In vitro ideal tizimlar singari, mezenximal ildiz hujayralari (MSC) o'tkir toksiklikni tekshirish uchun ishlatiladi. Ushbu tadqiqotda ZnO NPlarining MSClarga o'lchamga bog'liq sitotoksik ta'siri baholandi. Suyak iligi va yog 'MSC'lari o'rtacha o'lchamlari 10-30 va 35-45 nm bo'lgan ZnO NPs bilan ishlov berildi. ZnO NP ning 5 va 10ug/ml kontsentratsiyasi mos ravishda 10-30 va 35-45 nm NP o'lchamlari uchun xavfsiz konsentratsiyalar deb topildi.cistanche foydalariHujayra siklini tahlil qilish shuni ko'rsatdiki, ZnO NPlarining kichik o'lchamlari kattaroq hajmga qaraganda hujayraning DNK sinteziga kirish jarayoniga ko'proq salbiy ta'sir ko'rsatadi. -galaktosidaza testi natijalari kichikroq o'lchamdagi ZnO NPs bilan ishlov berilgan hujayralarda Forocess qarishini ko'rsatdi. NP ning ikkala o'lchami ham qarish bilan bog'liq NF-kB va p53 genlarini ko'tarib, qarishga qarshi gen Nanogni pasaytirgani aniqlandi. Xulosa qilib aytganda, ZnO NPlarining kichik o'lchamlari hujayralardagi qarish jarayonini kuchaytirishi mumkin.

Iltimos, ko'proq bilish uchun shu yerni bosing

1.Kirish

So'nggi o'n yillikda nanotexnologiya sanoati butun dunyoda tez rivojlanishi kerak. Rux oksidi (ZnO) nanozarrachalari (NPs) odatda go'zallik parvarishi mahsulotlari, shiyponlar, biosensorlar, dori vositalarini etkazib berish, bioimaging va antifungal va antibakterial vositalar sifatida qo'llaniladi [1-5]. ZnO nanostrukturalari bir nechta ajoyib xususiyatlarga ega, shuningdek, birikmaning barqarorligi, katta o'ziga xos sirt diapazoni, yuqori elektron yozishmalari va elektro birikma faolligi [6]. ZnO NPs asosan quyosh kremi, tish pastasi va ajoyiblik mahsulotlari kabi kosmetik mahsulotlarda UV nurini tarqatuvchi qo'shimcha modda sifatida ishlatiladi [7, 8]. Tijorat ob'ektlari uchun nano-strukturali moddalarning keng qo'llanilishi bilan ushbu materiallarning biologik xavfsizligi ushbu moddalarning aberrant va darhol namoyon bo'lishining tabiiy va toksikologik ta'sirini o'rganish uchun ko'rib chiqildi [9]. ZnO kabi nanomateriallar reaktiv kislorod turlari (ROS) va erimaydigan metall ionlari tufayli hujayralarga toksik ta'sir ko'rsatadi [10,11].cistanche xolesterinZnO NPlarining toksikligi o'ta toza suvda turli xil suvli muhitdagi fosfat-buferli sho'r suvga (PBS) qaraganda yuqori bo'lganligi sababli, ZnO NPlarining toksikligi asosan erkin sink ionlariga mos keladi [12]. Axborot vositalari bilan sink NP kompleksi past toksiklikni keltirib chiqarsa-da, Zn2 plyus ionlarining konsentratsiyasi sezilarli darajada kamayadi. Yaratilgan Zn2 ​​va erimaydigan ZnO NPlari nekroz va yallig'lanishni keltirib chiqaradi [13]. ZnO NPs sabab bo'lgan hujayralararo ROS hujayra o'limiga va mitoxondriyal oksidlovchi fosforlanishning disfunktsiyasiga olib keladi [10].

Cistanche qarishga qarshi bo'lishi mumkin

Bir nechta in vivo tajribalar Zn NPlarining drosophila [14], baliq [15], amfipodlar [16], sichqonlar [17], kalamushlar [18] va bakteriyalar [19] kabi turli xil hayot shakllariga zararli ta'sirini ko'rsatdi. Zn NPlari ham in vitro toksikligini ko'rsatishi xabar qilingan [20-22]. ZnO NPs bilan bog'liq ko'plab yashirin toksikliklarga qaramay, ular turli xil biomedikal ilovalar va farmatsevtika maqsadlarida keng qo'llaniladi [23]. Shunday qilib, ushbu birikmaning hujayralarga toksik ta'sirini baholash uchun qo'shimcha tadqiqotlar talab etiladi. Toksikologiya tadqiqotlarida MSClar ideal in vivo modellashtirish sifatida ishlatiladi [24]. Madaniyatdagi MSClarni izolyatsiya qilish va kengaytirish oson va ularning differentsiatsiyasi to'g'ri stimulyatsiya orqali amalga oshiriladi. Suyak iligi mezenximali ildiz hujayralari (BMSC) saraton dori-darmonlari va boshqa ba'zi sitotoksik dorilarning sitotoksiklik testlariga sezgirligini ko'rsatadi [25]. Bundan tashqari, yog'dan olingan mezenximal ildiz hujayralari (AMSC) dori xavfsizligini baholash va dori-darmonlarni aniqlash uchun ishlatiladi [26]. Shuning uchun, ushbu tadqiqotda biz ZnO NPlari tomonidan mo'ljallangan AMSC va BMSC'lar qarish rivojlanishidagi potentsial xavflarni hisobga olish uchun mos bo'lishi mumkin deb taxmin qildik. Hujayra toksikligini baholash uchun gen ekspresyon tahlili, erta toksik jarayonlarda rol o'ynaydigan omil juda muhimdir [26]. Shunday qilib, o'ziga xos ildiz hujayra belgisi sifatida, Nanog geni hozirgi tadqiqotda toksiklikni kutish uchun ishlatilgan. Nanog ildiz hujayralarini farqlash va o'z-o'zini yangilashda ikkita funktsiyaga ega [27]. Bundan tashqari, Nanog geni p27KIPI genining ifodasini pasaytirib, qarishni bostirishni rag'batlantiradi [28].cistanche deserticola yon ta'siriGenotoksiklikka klassik javob sifatida, hujayra proliferatsiyasini cheklash uchun, buzilgan genomlarda p53 hujayra siklini to'xtatish va hujayra o'limiga olib keladi. Ko'pgina tadqiqotlar NF-kB ramkasining qarish davrida to'qimalarda ogohlantiruvchi o'zgarishlarni faollashtirishdagi rolini ta'kidladi [29]. Shu sababli, ushbu tadqiqotda hujayra sikli tahlili, galaktosidaza in situ tahlili va NF-kB, p53 va Nanog genlarining mRNK darajalari ko'rib chiqildi.

2 Materiallar va usullar

2.1 Nanozarrachalarning xossalari va xarakteristikasi

Ikki xil oʻlchamdagi ZnO NP (Sigma Aldrich, AQSH) quyidagi maʼlumotlarga ega: bittasi oʻrtacha hajmi 10-30nm, tozaligi 99%, zichligi 5,606 g/sm³ va taxminan 20-60m2/ g sirt maydoni, ikkinchisi esa 35-45 nm o'rtacha o'lchamli,＋99 foiz tozalik, 5,606g/sm³ zichlik va taxminan 65m-/g sirt maydoni (1-rasm). Keyin, 1 ml PBSda 100ug / ml ZnO NPs suspenziyasi zaxirasi 3 minut davomida sonikatsiya bilan tayyorlandi.

2.2 Mezenxima hujayralarini ajratib olish

BMSClar {0}}haftalik (200-250 g) erkak kalamushlardan olingan. Epifizlar olib tashlandi, ilik bo'shliqlari ochildi va umumiy suyak iligi (BM) tiqinlari tibial va son suyaklaridan Dulbecco modifikatsiyalangan burgut muhiti (DMEM) (Laboratories Inc., MA, AQSH) va 10 tasi bo'lgan 10 ml shprits yordamida qizarib ketdi. foiz homila sigir zardobi (FBS). BM namunalari to'plangan va shunga o'xshash 10ml shpritsga qo'shilgan 18 va 20 kalibrli ketma-ket orzu ignalari tomonidan aniq xafa bo'lgan. Keyin hujayra suspenziyasi 1000 rpm tezlikda 5 daqiqa davomida santrifüj qilindi. Hujayralar granulalangandan so'ng, ular 10 foiz FBS bilan muhitda qayta suspenziya qilindi. Hujayra hisoblagichini o'ynash uchun qizil qon tanachalarini parchalash uchun 4 foiz sirka kislotasi kam miqdordagi suspenziya bilan aralashtirildi. Hujayralarni hisoblash gemositometr yordamida amalga oshirildi. Keyinchalik, 5 × 10' hujayralar 100 mm madaniyatli idishga solingan, 5 foiz CO2 37 daraja haroratda saqlanadi va har 3-4 kunda yangi muhit bilan almashtiriladi [30]. 37 daraja haroratda 1 soat davomida I turdagi kollagenaza (vaznning 0,15 foizi) yordamida yog 'to'qimasi fermentativ ravishda ajratildi. Ajralmagan zarrachalarni olib tashlash uchun suspenziya 70-um filtri bilan filtrlangan. Keyin, 10 foiz (v/v) FBS bo'lgan DMEM qo'shildi va 700 × g da 5 daqiqa davomida santrifüj qilindi. Nihoyat, hujayraning granulasi DMEMda 1 foiz (v/v) penitsillin/streptomitsin va 10 foiz (h/v) FBS [31] bilan qayta suspenziya qilindi.

2.3 Hujayra madaniyati

AMSC va BMSC DMEMda (Laboratories Inc., MA, AQSH) standart madaniyat sharoitida (37 daraja, 5 foiz CO2 va 95 foiz namlikda) 1 foiz antibiotik va 10 foiz FBS bilan yetishtirildi [32].

2.4 BMSC va AMSCS sirt belgilarining xarakteristikasi

BMSC va AMSC 37 darajada 5 daqiqa davomida yig'ib olindi, 5 daqiqa davomida 200 × g santrifüj bilan qoplangan va sovutilgan PBS bilan yuvilgan. Keyin 5 ul flüoresan izotiosiyanat (FITC) bilan konjugatsiyalangan antikorlar, jumladan CD{6}}PE, CD90-FITC, CD{8}}FITC va CD73-FITC (Thermo Fisher) Scientific, Germaniya), BMSC va AMSC larga qo'shildi va keyin xona haroratida (RT) va qorong'i joyda 20 daqiqa davomida saqlangan. Namunalar oqim sitometri bilan baholandi (BD FACS Calibre; San-Xose, CA, AQSh)[33, 34].

2.5 In vitro sitotoksiklik

NPS ning sitotoksikligini tekshirish uchun BMSC va AMSClar {0}}quduq plitalariga 70-80 foiz qo'shilishda ekilgan, barcha zarralar to'liq DMEMda (90 foiz bilan 10 foiz suyultirilgan NP) to'xtatilgan. PBS o'z ichiga olgan DMEM)[35]. Yakuniy ZnO NP konsentratsiyasini yaxshilab aralashtirish uchun hammom sonikatsiyasi ikki marta, har safar 5 daqiqa davomida amalga oshirildi. Shuning uchun, BMSC va AMSC'lar 24, 48 va 72 soat davomida turli konsentratsiyalarda (0,3,5,10,25 va 50ug/ml) ZnO NPs bilan ishlov berildi. Keyin MTT tahlili davolangan hujayralarning hayotiyligini tekshirish uchun ishlatilgan.Cistanche dozasi redditMTT eritmasini tayyorlash ((3-(4,5-etil tiazolni kamaytirish-2-il)- 2,5-difeniltetrazolium bromid) 1 ml PBS qo'shilishi bilan amalga oshirildi. Qorong'i joyda 5 mg MTT (Sigma, AQSH) ga qo'yiladi, so'ngra 20 ul eritma eritmasi barcha tajriba quduqlari bilan aralashtiriladi (boshqarish hujayralari va turli konsentratsiyalar bilan ishlangan ZnO NP), 10 daqiqa tebranish qilinadi va 37 daraja haroratda 3 soat davomida inkubatsiya qilinadi. Nihoyat, namunalar inkubatordan chiqarib yuborildi va DMSO bilan aralashtirildi, bu bosqichda binafsha rang sezilarli bo'ldi, ular pipetlash orqali ishlab chiqildi va 570 nm ultrabinafsha nurlanishida darhol o'qildi.

2.6 Hujayra sikli tahlili

BMSC va AMSC turli 6-quduq plitalariga ekilgan. 70 foiz hujayra qo'shilishi kuzatilgan bo'lsa-da, xavfsiz ZnO NP kontsentratsiyasi (5 va 10ug/ml ZnO NPlarining kichikroq va kattaroq o'lchamlarida mos ravishda olingan) MTT tahlili uchun hujayralarga ishlov berilgan va 37 daraja (5 foiz) da 72 soat davomida inkubatsiya qilingan. CO2). Media 72 soatdan keyin konfokal diskdan chiqarildi va ikki marta PBS bilan yuvildi va santrifüj qilindi. Hujayralar etanol (70 foiz) yordamida 2 kun davomida 4 daraja haroratda o'rnatildi. Keyin inkubatsiya qilingan hujayralar yana PBS bilan yuvildi va biroz chayqatildi, shundan so'ng media konfokal diskdan butunlay olib tashlandi. Keyinchalik, 10ul RNase qo'shildi va 45 daqiqa davomida inkubatsiya qilindi. Bo'yash uchun hujayralar 10ul propidiy yodid eritmasi bilan to'xtatildi (Sigma, AQSh). Hujayralarning DNKsini baholash uchun oqim sitometri sudga tortildi [36].

2.7 Hujayra qarishi uchun galaktosidaza in situ tahlili

Hujayralarda qarish tahlili uchun umumiy biomarker sifatida qarish bilan bog'liq-galaktosidaza (SA-gal) faolligi SA{3}}gal bo'yash to'plami (Thermo Fisher Scientific, Germaniya) tomonidan avvalgi tadqiqotlardagi kabi baholangan. [37]. Hujayralar 24-quduq plastinkalariga ekilgan va xavfsiz konsentratsiyali ikki xil o'lchamdagi ZnO NPlari bilan ishlov berilgan. Keyin ular PBS da yuvilib, G/F fiksator aralashmasida (20 foiz glutaraldegid ＋ 37 foiz formaldid) fiksatsiya qilindi va RT da 3-5 daqiqa davomida inkubatsiya qilindi. Keyin hujayralar yangi binoni eritmasida (10 ml sitrat Na plyus 250 ul kaliy ferrisiyanid ＋ 250 ul kaliy ferrosiyanid ＋ 100 ul MgCl ＋ 250 ul NaCl ＋ 200 ul X-gal） qorong'i hujayralar 1-3 gradusda {8-17 gradusda qorong'i joylashtirish uchun) bo'yalgan. yashil rang teskari yorug'lik mikroskopi yordamida tasvirlangan.

2.8 Haqiqiy vaqtda PCR

ZnO NPlarining ikki xil o'lchamiga ega BMSC va AMSC mos ravishda 5 va 10 ug / ml optimal konsentratsiyalarda ishlov berildi. Ular 48 soatdan keyin yig'ib olindi va umumiy RNKni olish uchun RNK ekstraktsiyasi to'plami (Bio Basic INC) ishlatilgan. cDNKning birinchi zanjiri SYBR Green qPCR MasterMix 2X to'plami, SYBR darajali Premix Ex TaqIM (TaKaRa, Yaponiya) yordamida teskari transkripsiya orqali sintez qilindi. Keyin sintez qilingan cDNKning sifati va miqdori NanoDrop ND-1000 spektrofotometri (Thermo Scientific, Germaniya) tomonidan baholandi.Cistanche ekstraktining foydalariKeyin 2ul cDNK maqsadli genni kuchaytirish uchun ishlatilgan. Maxsus primerlar Primer 3 dasturi tomonidan ishlab chiqilgan va p53, NF-kB va Nanog genlari (General Biotech, Koreya) ifodasini kuchaytirish uchun ishlatilgan. Primerlarning ketma-ketligi 1-jadvalda keltirilgan.

Ekspressiya darajalari uy xo'jaligi geni sifatida GAPDH genining ifoda darajasiga normallashtirildi. Haqiqiy vaqtda PCRni amalga oshirish uchun birinchi tsikl 95 daraja 3 daqiqa va 40 tsikl 95 daraja 20 soniya, 60 daraja 20 soniya va 72 daraja 30 soniya.

2.9 Statistik tahlil

Barcha testlar uch nusxada o'tkazildi va natijalar o'rtacha ± standart og'ish (SD) sifatida ko'rsatildi. Ma'lumotlar SPSS (IBM Corp. NY, AQSH) dasturiga kiritildi va ikki tomonlama dispersiya tahlili (ANOVA) yordamida tahlil qilindi.

3 Natijalar

3.1 Mezenximal ildiz hujayralarining oqim sitometriyasini tahlil qilish

Sichqoncha mezenximasining ildiz hujayralari ikkita kelib chiqishi, shu jumladan yog 'to'qimasi va BMdan ajratilgan. MSClarning sirt CD markerlari tekshirildi va AMSC yoki BMSClarning aksariyati (98,18 va 99,62 foiz) CD90 uchun MSClarda ijobiy sirt belgisi sifatida topildi (2A, B-rasm). Bundan tashqari, AMSC yoki BMSC lardagi CD73 ning mos ravishda 94,80 va 99,76 foizi aniq bo'yalgan (2A, B-rasm). Bundan tashqari, BMSC yoki AMSClarning ahamiyatsiz foizi AMSC yoki BMSClarda mos ravishda CD45 (0,18 yoki 0,56 foiz) va CD34 (0,71 yoki 12,65 foiz) gematopoetik nasllarning markerlari bo'lgan ifodasini ko'rsatdi (Fig. .2A, B). Ushbu molekulyar profillar BMSC va AMSClarning ajoyib xususiyatlarini namoyish etadi. Bundan tashqari, ular gematopoetik hujayralarni sifatli olib tashlashni va stromal hujayralarni izolyatsiyalash paytida mezenximal ildiz hujayralarini yog 'to'qimasidan va BMdan ajratishni ma'qullaydi.

3.2 In vitro sitotoksiklik

MTT asosidagi kolorimetrik sitotoksiklik testi BMSC yoki AMSClarning 1,2 va 3 kun davomida 10-30 va 35-45 nm ZnO NPs bilan davolashdan keyin hayotiyligini tekshirish uchun qo'llanildi (3-rasm). 2-rasmda ko'rsatilgan ma'lumotlarga ko'ra, ikki xil ZnO NP o'lchamlarining BMSC yoki AMSC ga ta'siri doza va vaqtga bog'liq edi. 5 va 10 ug/ml dozalarda 10-30 va 35-45 nm ZnO NPs mos ravishda AMSC va BMSC uchun yaxshi yashash qobiliyatini ko'rsatdi (3-rasm). Bundan tashqari, 35-45 nm ZnO NP'li AMSC va BMSClarning hayotiyligi bir xil konsentratsiyalarda dozaga va vaqtga bog'liq ravishda kamaydi (3-rasm).

3.3 Hujayra sikli tahlili

ZnO NPlarining BMSC va AMSC larning hujayra sikli taqsimotiga ta'siri propidium yodid bo'yash yordamida o'rganildi va oqim sitometriyasi bilan o'lchandi. 4-rasmda ko'rsatilganidek, 10-30nm ZnO NPlar bilan ishlov berilgan AMSC va BMSC'lar

GO/Gl fazasiga kirgan hujayralar nisbati nazorat guruhiga nisbatan (82,2 va 82,01 foiz) ortganligini ko'rsatdi (mos ravishda 81,92 va 78,76 foiz). Proliferatsiyani qo'zg'atuvchi signallar apoptozni boshdan kechirsa yoki etishmayotgan bo'lsa, hujayralar G0/G1 [38] ko'payish tendentsiyasiga ega.

Bundan tashqari, 10-30nm ZnO NPs bilan ishlov berilgan AMSC va BMSClarda G2/M fazasi nazorat guruhiga (10,04 va 13,47 foiz) nisbatan kamaydi (reseptiv ravishda 7,38 va 9,98 foiz), bu hujayralar hibsga olinganligini ko'rsatadi. S hujayra sikli va G2/M fazalari va faol ravishda ko'paymagan (4-rasm). Shu bilan birga, 35-45 nm ZnO NP larning hujayra sikli tahlili nazorat guruhi G2/M (10,04 va 13,47) bilan solishtirganda AMSC va BMSClarda G2/M faza hujayralarining to‘planishi ko‘payganini ko‘rsatdi (14,19 va 16,18 foiz, retseptiv). foiz ), hujayra sikli jarayonining kechikishini ko'rsatadi (4-rasm). DNK zararlanganda, G2 nazorat punkti hujayralar mitozini inhibe qiladi va har bir qiz hujayraga xatosiz genom dublikatlarining ko'payishini ta'minlaydi.

3.4 Galaktosidaza in situ tahlili

Ushbu ishda beta-galaktosidaza fermenti faolligi 10-30 va 35-45 nm ZnO NPlarining BMSC va AMSClarning qarishiga ta'sirini tekshirish uchun ishlatilgan. Natijalarimiz shuni ko'rsatdiki, musbat yashil rangga ega bo'lgan hujayralar zonalari ZnO NP bilan ishlov berilgan guruhda har ikki turdagi kalamush ildiz hujayralarida nazorat guruhiga nisbatan tez-tez kuzatilgan (5A, B-rasm).

Oddiy hujayralarda kislotali lizosomal-galaktosidazalar ishlab chiqarilgan va nazorat guruhlarida kuzatilganidek, lizosomada to'plangan. Ammo qarigan hujayralarda lizosoma ko'paydi va ZnO NPs bilan ishlov berilgan hujayralarda aniqlanganidek, qarish bilan bog'liq -galaktosidaza (SA{4}}gal) deb nomlangan -galaktosidazaning yuqori darajasini hosil qildi (5-rasm). SA-galning ijobiy hujayralari yorqin maydon mikroskopida ko'k-yashil rangga bo'yalgan. Ikkala davolangan hujayra ham nazorat guruhlari bilan solishtirganda ijobiy bo'ldi. Eng yuqori koʻk-yashil rang 10-30nm ZnO NPli AMSClarda olingan (5A-rasm).

3.5 Haqiqiy vaqtda PCR

NF-kB, P53 va Nanog genlarining nisbiy ifodasi GAPDHga nisbatan 10-30 va 35-45 da 5 va 10ug/ml ZnO NPlariga ta'sir qilgan BMSC va AMSClarda uy xo'jaligi geni sifatida baholandi. nm o'lchamlari, mos ravishda, 48 soatdan keyin. 10-30 va 35-45 nm ZnO NPs bilan ishlov berilgan hujayralardagi Nanog genlarini ifodalash natijalari sezilarli darajada ko'rsatdi (P).<0.01)lower regulation="" in="" the="" amscs="" (fig.6a)="" and="" bmscs="" in="" comparison="" with="" the="" control="" group="" (fig.="">

10-30nm ZnO NPs bilan ishlov berilgan hujayralar Nanog geni bilan ishlov berilgan hujayralarga qaraganda kamroq ifodalanganligini ko'rsatdi.

4 Munozara

Ushbu tadqiqot ZnO NPlarining ikki o'lchamdagi BMSC va AMSClarga toksik ta'sirini baholadi;10-30nm kichikroq o'lcham va 35-45nm kattaroq o'lcham sifatida. Natijalar shuni ko'rsatdiki, ZnO NPlarining kichik o'lchamlari uning kattaroq hajmiga qaraganda ko'proq toksik ta'sirga ega. NPlarning sirt zonasi va zarracha kattaligi toksikologik nuqtai nazardan muhim moddiy sifatdir. Zarrachalar kattaligi kichrayganda, uning sirt hududi ko'tariladi va uning zarralari yoki atomlarining yuqori qismini materialning ichki tomoniga nisbatan yuzaki ko'rsatishga imkon beradi [39].

50 nm dan kichik boʻlgan nanomateriallar oʻzining kichik oʻlchamlari, yuqori sirt hududi, arzonligi, yaxshilangan reaktivligi va hujayra boʻlinmalariga oson kirishi [40-42] tufayli noyob fizik-kimyoviy xususiyatlarni namoyish etadi. MTT tahlilimiz natijalariga ko'ra, o'rganilgan kichikroq va kattaroq o'lchamdagi ZnO NPlarining optimal va xavfsiz kontsentratsiyasi nazorat guruhlari bilan solishtirganda mos ravishda 5 va 10 ug / ml ni tashkil etdi. Bizning hujayra sikli tahlilimiz shuni ko'rsatdiki, 10-30 nm o'lchamdagi ZnO NPlarining xavfsiz konsentratsiyasi S va GO/G1 fazalaridagi hujayralar sonini kamaytirish orqali AMSClarga toksik ta'sir ko'rsatadi, bu hujayra sikli jarayonining to'xtatilishi va yo'qolishini ko'rsatadi. qo'zg'alishning tarqalishi signallari. 35-45 nm o'lchamdagi ZnO NPlari G2/M va S fazalarida hujayralarni kamaytirdi, natijada hujayra sikli jarayoni sekinlashdi.

Bizning tadqiqot natijalarimiz NPlar DNK yoki organellalarga zarar etkazish orqali hujayraning o'limiga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadigan boshqa tadqiqotlar natijalariga mos keladi [43, 44]. ZnO NP ning ta'siri haqida cheklangan toksikologik hisobotlar mavjud bo'lsa-da, in vitro [45-47] ZnO NP ning sitotoksik ta'siri haqida bir nechta hisobotlar mavjud. Tadqiqot shuni ko'rsatdiki, oksidlovchi stress TR146 hujayralarida 10ug/ml ZnO NP konsentratsiyasi [48] va 15 ug/ml konsentratsiyali SH-SY5Y hujayralarida [49] faollashtirilgan. THP{11}} hujayralarida 17,69 ug/ml ZnO NP 【20】 bilan ajralib chiqadigan yallig'lanishga qarshi sitokin. DNK shikastlanishi, shuningdek, odamning yo'g'on ichak saratoni hujayralarida ZnO NP ning 6,4 ug / ml konsentratsiyasida [50] va kalamush buyragi epitelial hujayralarida [51] 12,5 ug / ml kontsentratsiyasida ham sodir bo'lgan. Nanomateryallar bilan aloqa qilishdan qochib bo'lmaydi, chunki ular bizning kundalik hayotimizning bir qismiga aylanmoqda; shunga ko'ra, nanomateriallar tadqiqotining toksikligi hisobga olinadi [52]. 9-rasmda sutemizuvchilar hujayrasidagi ZnO NPlarning o'zaro ta'siri ko'rsatilgan. Qarigan hujayralarni aniqlash lizosomal-galaktosidaza faollik darajasini ko'rsatdi [53]. Bizning SA{25}}gal test natijalarimiz shuni ko'rsatdiki, ZnO NP kichikroq va kattaroq o'lchamdagi (10-30 va 35-45 nm) hujayralarni lizosoma hosil qilish uchun rag'batlantiradi. Shu bilan birga, yuqori ko'k-yashil rang nazorat guruhi bilan solishtirganda 10-30 nm ZnO NPs ta'siriga uchragan hujayralardagi yuqori lizosomal darajalar tufayli paydo bo'ldi.

P53 kuchli o'simta susturucu faoliyati va qarish nazoratchisi [54] mukammalligining umr ko'rish sifati sifatida ishlaydi. p53 oksidlovchi stressni kamayishi va oshirishi mumkin, ehtimol uning qarish jarayoniga ikki tomonlama ta'siri. Bizning real vaqtda PCR natijalarimiz ZnO NPs ning ikkala o'lchamiga ta'sir qilgan hujayralarda p53 va NF-kB genlarining sezilarli darajada ko'tarilgan ifodasini ko'rsatdi. Biroq, bu genlarning eng yuqori haddan tashqari ifodalanishi kichikroq o'lchamdagi (10-30nm) NPlar bilan ishlov berilgan hujayralarda aniqlandi. Bundan tashqari, Nanog genining mRNK darajasi qarishga qarshi gen hisoblangan. Nanog geni uchun bizning tadqiqotimiz natijalari har ikkala davolash qilingan hujayradagi ZnO NP ning o'rganilgan o'lchamlarini sezilarli darajada pasaytirishni ko'rsatdi. Biroq, 10-30nm o'lchamdagi eng past pastga regulyatsiya shuni ko'rsatdiki, ZnO NPlari kattaroq o'lchamdagidan (35-45 nm) kichikroq hajmda zaharliroq bo'lishi mumkin.

5 Xulosa

ZnO NP (10-30 va 35-45 nm) hujayralarni qarish jarayoniga chaqiradi. ZnO NP larning kichik o'lchamlari DNK sinteziga kattaroq hajmga qaraganda ko'proq toksik ta'sir ko'rsatadi. Eng yuqori -galaktosidaza bo'yalishi ZnO NPlarning kattaroq hajmiga qaraganda kichikroq o'lchamlarda kuzatildi. Bundan tashqari, qarish bilan bog'liq genlarning (NF-kB va p53) sezilarli darajada haddan tashqari ifodalanishi ZnO NPs hujayralarida ikkala o'lcham bilan ishlangan. Bundan tashqari, ZnO NPs bilan davolash qilingan hujayralarda qarishga qarshi gen (Nanog) ning sezilarli darajada pasayishi kuzatildi.

Ushbu maqola Materials Science jurnalidan olingan: Materials in Medicine (2021) 32:128https://doi.org/10.1007/s10856-021-06602-x