Szekciók

Az arany nanorészecskék (AuNP-k) jól ismert nanoanyagok, amelyeket a diagnosztikában, a célzott gyógyszerbevitelben és a terápiában alkalmaznak; bioakkumulációjukat azonban erősen befolyásolják a részecskék fizikai-kémiai tulajdonságai és a célsejtek saját tulajdonságai. Jelen munka célja a gömbszimmertikus AuNP-k (névleges átmérőjük 13 nm és 20 nm) típus- és méretfüggő felvételének, valamint rövid távú citokompatibilitásának vizsgálata volt Madin–Darby cannine kidney- (MDCK) és primer neonatális egér szívfibroblaszt sejtek felhasználásával. A sejteket 24 órán át 0,1, 1 és 10 µg/ml koncentrációjú AuNP-expozíciónak tettük ki. Az expozíciót követő sejtéletképességet Neutral Red életképességi vizsgálattal mértük. A sejtes Au-felvételt hagyományos (bulk) induktív csatolású plazma tömegspektrometriával (ICP-MS), a 20 nm-es részecskék esetében pedig kiegészítésként single-cell ICP-MS-sel (scICP-MS) értékeltük.

Összességében az AuNP-expozíció nem okozott szignifikáns csökkenést a sejtéletképességben a kezeletlen kontrollokhoz képest. A hagyományos ICP-MS egyértelmű sejttípus- és méretfüggő különbségeket mutatott ki: az Au-akkumuláció az MDCK sejtekben közel tízszer magasabb volt, mint a szívfibroblasztokban a 13 nm-es részecskék esetén, és ötször magasabb a 20 nm-es részecskék esetében. A részecskék internalizációja dózisfüggő volt, és a sejtes felhalmozódás magasabbnak bizonyult a 20 nm-es részecskékkel, mint a 13 nm-esekkel. Az scICP-MS mérések alapján a 20 nm-es részecskék alacsonyabb dózisai (0,1 és 1 µg/ml) hasonló intracelluláris részecskeeloszlást eredményeztek mindkét sejttípusban, míg 10 µg/ml-nél szignifikáns, mintegy kétszer nagyobb felvétel volt megfigyelhető az MDCK sejtekben. A szívfibroblasztok esetében alkalmazott kémiai fixálás (2%-os PFA) kritikusnak bizonyult a sejtek integritásának megőrzéséhez.

Összegzésként megállapítható, hogy az AuNP-k internalizációs hatékonysága mind a sejttípustól, mind a részecskeátmérőtől függ; a vesehámsejtek lényegesen nagyobb tömegű felvételt mutatnak, mint a szívfibroblasztok. Továbbá az scICP-MS – a mintafixálási protokollok optimalizálása esetén – egyedülálló, egysejt-szintű felbontású betekintést nyújt a felvétel variabilitásába.