Nanomaterials have dimensions ranging from 1 to 100 nm and occur both naturally and as a result of manmade processes [1]. Because of their size, nanomaterials can have drastically different properties than their corresponding bulk (normal/not nanoscale) materials. These altered features can impart very desirable properties, including being less expensive, harder, and generally more efficient in particular industrial applications. Due to their increased use, exposure to nanomaterials is also expected to increase. With this exposure, there is a risk that the specific properties of nanomaterials could cause them to have adverse biological effects, such as toxicity and genotoxicity, which are different from their bulk counterparts. For example, while the bulk counterparts may be inert, the surface properties of some nanomaterials may lead to the formation of reactive oxygen species, that in turn may produce cellular damage, DNA adducts, and genotoxicity [2].
Silver has long been used as an antibacterial, antifungal, and antiviral agent because, while being very toxic towards microorganisms, it is much less toxic to humans [3]. However, antimicrobial agents such as silver nitrate are easily inactivated by complexation and precipitation and thus have a limited usefulness [4]. Zerovalent silver nanoparticles (AgNPs) are considered a valuable alternative to ionic silver. AgNPs have antimicrobial activity towards a broad spectrum of Gram-negative and Gram-positive bacteria, fungi, and viruses [5], [6], [7] and [8]. Therefore, dressings coated with sputtered nanoscale silver have been used to reduce infections in burns [9] and [10], and AgNPs have been used as antimicrobials in air fresheners, water purifiers, food storage containers, and in coatings for clothing. Because of these myriad applications, AgNPs are presently the most used engineered nanomaterials.
The differences between the properties of nanomaterials and bulk materials generate uncertainty for measuring the genotoxic potential of nanomaterials using current genotoxicity assays. There is only a limited amount of data relating to the toxicity and genotoxicity of nanomaterials and, in some cases, the data are inconclusive or outright contradictory. From a regulatory standpoint, it is important to determine if the current genotoxicity assays used to evaluate the safety of new products are adequate for detecting the potential toxicity and/or genotoxicity of nanomaterials. The Salmonella reverse mutation assay (the Ames test) and the in vitro micronucleus assay are widely used genotoxicity assays and are included in many of the current batteries used for assessing genotoxic hazard [11]. One retrospective analysis suggested that a core in vitro genotoxicity battery comprising the Ames test plus the in vitro micronucleus assay was sufficient to detect rodent carcinogens and in vivo genotoxins [12].
The Ames test utilizes several different tester strains of Salmonella typhimurium to measure two classes of gene mutation, base pair substitution and small frameshifts [13] and [14]. Six of the eight Ames tests on nanomaterials thus far reported in the literature were negative. Titanium dioxide (TiO2) nanoparticles [15] and zinc oxide nanoparticles [16], with or without UV light irradiation, were negative in S. typhimurium (and Escherichia coli) tester strains. Also, TiO2 nanoparticles [17] and silica-overcoated magnetic nanoparticles labeled with rhodamine B isothiocyanate [18] tested negative, with or without an S9 metabolic activation. Similar negative results were reported for single-walled carbon nanotubes (SWCNT) in nonstandard Salmonella strains YG1024/YG1029 [19] and for a mixture of C60 and C70 fullerite in S. typhimurium (and E. coli) tester strains [20]. The only positive responses thus far reported were with water-soluble FePt nanoparticles capped with (CH3)4NH4OH, which induced a weak positive response in TA100 [21], and fullerene C60 dissolved in polyvinylpyrrolidone, which was photo-mutagenic in strain YG3003 [22]. The mutagenicity of AgNPs has not yet been evaluated in this mutagenicity system.
The in vitro micronucleus assay detects small membrane bound DNA fragments (micronuclei) in the cytoplasm of interphase cells. The assay measures the clastogenicity (chromosome breakage) and aneugenicity (changes in chromosome number) of test chemicals in cells that have undergone cell division during or after exposure [23]. There are a number of studies on the genotoxicity of nanomaterials in the assay, with most of the positive responses involving tests conducted on TiO2 nanoparticles [24], [25], [26], [27] and [28]. Other nanoparticles such as a nano-sized cobalt–chromium alloy [29], SiO2 [30] and water soluble C60 fullerenes (C60(OH)24) [31] also induced elevated micronucleus frequencies. While single-walled carbon nanotubes produced no significant increase in micronucleus frequency [19], multi-walled carbon nanotubes were positive in the assay [32]. In addition, starch-coated AgNPs tested positive in normal human lung fibroblast cells (IMR-90) and human glioblastoma cells (U251) using the cytokinesis blocked version of the micronucleus assay [33].
The purpose of this study was to determine whether or not 5 nm AgNPs can be tested successfully for genotoxicity hazard using the Ames test and the in vitro micronucleus test in TK6 human lymphoblastoid cells. Although bacterial mutagenicity assays are common to all genotoxicity batteries, the antibacterial properties of AgNPs may limit the concentrations of the test article that can be assayed. It is possible that the test may be inappropriate for evaluating AgNPs. Also, although AgNPs have tested positive for micronucleus induction in other systems, TK6 cells have recently been proposed as more appropriate than the rodent cell lines that are more commonly used for genotoxicity testing [34] and [35]. It is of interest, therefore, to evaluate the ability of AgNPs to induce micronuclei in TK6 cells.
Nanomaterials มีขนาดตั้งแต่ 1 ถึง 100 นาโนเมตร และเกิดขึ้นทั้งโดยธรรมชาติ และ จากกระบวนการด้วย [1] ขนาดของพวกเขา nanomaterials สามารถมีคุณสมบัติแตกต่างกันอย่างรวดเร็วกว่าวัสดุจำนวนมาก (ปกติ/ไม่ nanoscale) ของพวกเขาที่สอดคล้องกัน คุณลักษณะการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถสอนคุณสมบัติเหมาะมาก รวมทั้งถูกแพง หนัก และโปรแกรมประยุกต์โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุตสาหกรรมโดยทั่วไปมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังคาดว่าสัมผัส nanomaterials เนื่องจากการใช้เพิ่มขึ้น เพิ่มขึ้น มีแสงนี้ มีความเสี่ยงที่ว่า คุณสมบัติเฉพาะของ nanomaterials อาจทำให้มีอาการข้างเคียงต่าง ๆ ทางชีวภาพ ความเป็นพิษและ genotoxicity ซึ่งแตกต่างจากคู่ของพวกเขาจำนวนมาก ตัวอย่าง ในขณะที่คู่จำนวนมากอาจ inert คุณสมบัติพื้นผิวของ nanomaterials บางอาจจะก่อปฏิกิริยาออกซิเจนชนิด ที่จะให้โทรศัพท์มือถือหาย ดีเอ็นเอ adducts และ genotoxicity [2] ได้
ซิลเวอร์มียาวถูกใช้เป็นตัวแทนต้านเชื้อแบคทีเรีย ต้านเชื้อรา และยาต้านไวรัส เพราะ ก็มากเป็นพิษต่อจุลินทรีย์ เป็นพิษมากน้อยกับมนุษย์ [3] อย่างไรก็ตาม ตัวแทนจุลินทรีย์เช่นซิลเวอร์ไนเตรตจะยกเลิกได้ โดย complexation และฝน และจึง มีประโยชน์จำกัด [4] Zerovalent เงินเก็บกัก (AgNPs) จะถือว่าเป็นทางเลือกสำคัญ ionic ซิลเวอร์ AgNPs มีกิจกรรมจุลินทรีย์ต่อสเปกตรัมกว้าง ของแบคทีเรียแกรมบวก และแบคทีเรียแกรมลบแบคทีเรีย เชื้อรา ไวรัส [5], [6], [7] [8] และ ดังนั้น ใช้เคลือบ ด้วยซิลเวอร์ sputtered nanoscale แผลเพื่อลดการติดเชื้อในการเผาไหม้ [9] [10], และ AgNPs ได้ถูกใช้เป็น antimicrobials ใน fresheners อากาศ น้ำ purifiers ภาชนะเก็บอาหาร และเคลือบสำหรับเสื้อผ้า เนื่องจากโปรแกรมประยุกต์เหล่านี้พัก AgNPs อยู่ปัจจุบัน nanomaterials ออกแบบที่ใช้มากที่สุด
ความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติของ nanomaterials และจำนวนมากสร้างความไม่แน่นอนวัด genotoxic มีศักยภาพของ nanomaterials assays genotoxicity ปัจจุบันใช้ มีเพียงจำนวนจำกัดของข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความเป็นพิษและ genotoxicity ของ nanomaterials และ ในบาง กรณี มีข้อมูล inconclusive หรือขัดแย้งจัด จากอันเป็นข้อบังคับ ต้องกำหนดว่า assays genotoxicity ปัจจุบันที่ใช้ในการประเมินความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ใหม่มีเพียงพอสำหรับการตรวจสอบความเป็นพิษหรือ genotoxicity ของ nanomaterials อาจเกิดขึ้นได้ ทดสอบการกลายพันธุ์ย้อนกลับของสาย (สอบเอมส์) และวิเคราะห์ใน micronucleus เป็น assays genotoxicity ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย และอยู่ในแบตเตอรี่ปัจจุบันที่ใช้สำหรับประเมิน genotoxic อันตราย [11] วิเคราะห์คาดหนึ่งแนะนำว่า หลักในหลอด genotoxicity แบตเตอรี่ประกอบด้วยการทดสอบเอมส์บวกวิเคราะห์ micronucleus ในเพียงพอที่จะตรวจหาสารก่อมะเร็ง rodent และ genotoxins ในสัตว์ทดลอง [12]
การทดสอบเอมส์ใช้ทดสอบแตกต่างสายพันธุ์ที่หลายของ typhimurium สายวัด 2 ประเภท ของการกลายพันธุ์ของยีน ทดแทนคู่ฐานเล็ก frameshifts [13] และ [14] 6 การทดสอบเอมส์แปดบน nanomaterials ฉะนี้รายงานในวรรณคดีถูกลบ ไทเทเนียมไดออกไซด์ (TiO2) เก็บกัก [15] และเก็บกักสังกะสีออกไซด์ [16], มี หรือไม่ มีวิธีการฉายรังสียูวีแสง รังสี ถูกลบใน S. typhimurium (Escherichia coli) สายพันธุ์ทดสอบ ยัง เก็บกัก TiO2 [17] และเก็บ overcoated ซิลิก้าเหล็กกักติดป้าย rhodamine B isothiocyanate [18] ทดสอบลบ มี หรือไม่ มีการเปิดใช้งานเผาผลาญ S9 มีรายงานผลคล้ายค่าลบสำหรับกำแพงเดียวคาร์บอน nanotubes (SWCNT) ในระดับเกือบสายพันธุ์ YG1029 YG1024 [19] และ สำหรับส่วนผสมของ C60 และ C70 fullerite S. typhimurium (และอี สายพันธุ์ทดสอบใน coli) [20] การตอบสนองที่เป็นบวกเท่านั้นได้รายงานที่ มีการเก็บกัก FePt ที่ละลายในปรบมือ ด้วย (CH3) 4NH4OH ซึ่งทำให้เกิดการตอบสนองบวกอ่อนแอใน TA100 ฉะนี้ [21], และฟูลเลอรีน C60 ละลายใน polyvinylpyrrolidone ซึ่งภาพ mutagenic ในต้องใช้ YG3003 [22] ศึกษาของ AgNPs ไม่ได้ถูกประเมินในระบบการศึกษานี้
วิเคราะห์ใน micronucleus ตรวจพบเยื่อเล็ก ๆ ผูกชิ้นส่วนดีเอ็นเอ (micronuclei) ในไซโทพลาซึมของเซลล์ interphase ทดสอบการวัด clastogenicity (โครโมโซมเคมีฯ) และ aneugenicity (การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม) ทดสอบสารเคมีในเซลล์ที่มีระดับเซลล์ส่วนระหว่าง หรือหลัง จากการเปิดรับแสง [23] มีจำนวน genotoxicity ของ nanomaterials ในการทดสอบการศึกษา พร้อมทั้งตอบรับการ ทดสอบที่เกี่ยวข้องกับวิธีเก็บ TiO2 กัก [24], [25], [26], [27] [28] และ เก็บกักอื่น ๆ เช่นโลหะ cobalt–chromium ขนาดนาโนผสม [29], SiO2 [30] และน้ำ fullerenes C60 ละลาย (C60(OH)24) [31] ยังเกิด micronucleus ยกระดับความถี่ ในขณะที่กำแพงเดียวคาร์บอน nanotubes ผลิตไม่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในความถี่ micronucleus [19], กำแพงหลายคาร์บอน nanotubes ถูกบวกในการทดสอบ [32] นอกจากนี้ AgNPs เคลือบแป้งทดสอบบวกในเซลล์ fibroblast ปอดปกติมนุษย์ (IMR-90) และเซลล์มนุษย์ glioblastoma (U251) ใช้รุ่น cytokinesis ถูกบล็อก micronucleus assay [33]
วัตถุประสงค์ของการศึกษานี้เป็นการ กำหนดว่าหรือไม่ 5 nm สามารถทดสอบ AgNPs เรียบร้อยแล้วสำหรับ genotoxicity อันตรายโดยใช้การทดสอบเอมส์และทดสอบ micronucleus เพาะเลี้ยงในเซลล์ TK6 lymphoblastoid มนุษย์ แม้ว่าการศึกษาแบคทีเรีย assays ไปทั้งหมด genotoxicity แบตเตอรี่ คุณสมบัติต้านเชื้อแบคทีเรียของ AgNPs อาจจำกัดความเข้มข้นของบททดสอบที่สามารถ assayed มันเป็นไปได้ว่า การทดสอบอาจไม่เหมาะสมสำหรับการประเมิน AgNPs ยัง แม้ว่าทดสอบ AgNPs บวกสำหรับ micronucleus เหนี่ยวนำในระบบอื่น ๆ เซลล์ TK6 มีเพิ่งรับการเสนอชื่อตามความเหมาะสมมากขึ้นกว่าบรรทัด rodent เซลล์ที่ใช้บ่อยการ genotoxicity ทดสอบ [34] [35] จึงน่าสนใจ การประเมินความสามารถของ AgNPs ชวน micronuclei ในเซลล์ TK6
การแปล กรุณารอสักครู่..