Mechanismus cytotoxicity nanočásticového stříbra

- Nov 01, 2017 -

Nanočástice stříbra se týkají částic sestávajících z atomů stříbra a jejich velikost částic je obvykle v rozmezí od 1 do 100 nm. Vlastnosti antimonu velkého množství povrchu stříbrného materiálu jsou dobře známy a mechanismus spočívá v tom, že atomy stříbra na povrchu materiálu mohou být pomalu oxidovány kyslíkem v prostředí, aby se uvolnily volné stříbrné ionty (Ag +), které procházet stěnami bakterií Mercapto, blokovat respirační řetězec bakterií a nakonec zabít bakterie připojené k povrchu materiálu. Pro materiály ve velkém množství stříbra je oxidační proces extrémně pomalý, počet a rychlost uvolněných iontů stříbra je také velmi nízká.

Stejně jako u velkého stříbrného materiálu je stříbrný nano-povrch oxidován, aby uvolnil volné stříbrné ionty. Nicméně kvůli malému rozměru a povrchovému účinku nanočástic, jak se velikost částic snižuje, počet povrchových atomů nanometru stříbra Počet atomů se rychle zvyšuje, což vede k významnému zvýšení rychlosti uvolňování iontů stříbra ; současně vzhledem k velkému počtu částic uvolněných na povrchu iontů stříbra a velikost částic je menší než virus, stříbro nano může být prostřednictvím svého povrchu dvojice stříbrných iontů Buněčná membrána způsobená přímým poškozením a do odrůdy buněk, což způsobuje apoptózu nebo nekrózu. Vzhledem k výše uvedeným charakteristikám je baktericidní účinek nanočástic stříbra výrazně vyšší než baktericidní účinek stříbrných iontů. Současně však do buněk proniknou nanočástice stříbra a zůstávají v nich, což vede k místní vysoké koncentraci distribuce stříbrných iontů, což způsobuje jasnou toxicitu a poškození buněk, tkání a orgánů.

Cytotoxické mechanismy nanočástic stříbra zahrnují zejména následující aspekty

(1) Samotný stříbrný nanometr samotný a jeho povrchové ionty stříbra mohou působit na membránovou membránou membránové membrány, aktivaci signální transdukční dráhy, inhibici buněčné proliferace.

(2) přes povrch částic vysoké koncentrace iontů stříbra na oxidaci buněčné membrány způsobené změnami propustnosti buněčné membrány, což vede k přílivu vápníku a přetížení, což způsobuje oxidační stres a změny mitochondriální membrány;

(3) nanočástice stříbra distribuované v cytoplazmě způsobují lokální vysokou koncentraci iontů stříbra uvolněných úlohou mitochondrií způsobenou poškozením funkce respiračního řetězce, což vede k produkci ROS, způsobuje oxidační stres a poruchy syntézy ATP, což vede k poškození DNA.

(4) cytoplazmatické stříbrné nanočástice způsobují zastavení buněčného cyklu, což způsobuje apoptózu.

(5) stříbrná nano-adsorpce proteinových molekul způsobená různými strukturálními změnami v proteinu, jako je inhibice mozkových a svalových buněk v aktivitě kreatinkinázy.

(6) kvůli cytoplazmě stříbra nano-nepřetržitého uvolňování stříbrných iontů, což vede k poškození DNA způsobené tím nemůže být kompletně opraven.

Velké množství studií potvrdilo, že stříbro může způsobit významné zvýšení hladiny stříbra v různých orgánech a tkáních a akumuluje se po několik měsíců bez ohledu na způsoby expozice; kde se nejčastěji akumuluje játra a slezina, následované ledvinami. Výsledkem je významná játra, nefrotoxicita a imunotoxicita. Za druhé, nanočástice stříbra mohou pokrývat širokou škálu biologických bariér, včetně krevního mozku, krvinek, placenty, střevní sliznice atd., Což vede k jasné toxicitě centrálního nervového systému, toxicitě pro reprodukční systém a genetické toxicitě.

Proto při zvažování aplikace výzkumu a vývoje zdravotnických potřeb pro stříbrné nanočástice potřebujeme plně porozumět stříbrné nano-cytotoxicitě a jejímu klinickému uplatnění nezbytnosti, bezpečnosti a účinnosti, přičemž plně zohledníme dopad výrobků o veřejném zdraví.


Dvojice:Dusičnan stříbrný může reagovat s alkalických Další:Stříbrná nanočástic kontrolu odolnosti rostlin nemoc