尽管减少有害气体的排放由于汽车催化转换器,空气粒子催化钯等金属的浓度接近不安全的水平。这凸显了需要评估纳米毒理学和改善我们的理解背后的机制的有害影响机载粒子,这对于更好的风险评估是至关重要的。想了解更多关于这一领域以及QSenseQCM-D用于这样的纳米毒理学评估,我联系了吗卡琳Fromell在实验临床免疫学副教授的免疫学、遗传学和病理学在乌普萨拉大学。Assoc。Fromell教授的专业领域是先天免疫系统的激活,背后的机制。、补充和凝固/接触系统和他们的相声。
最近,协会。Fromell教授和她的团队进行了一项研究1调查的影响机载钯纳米颗粒对人类肺细胞,内皮细胞和血液使用三种体外模型。在这篇文章中,我从采访Assoc分享我学到的东西。Fromell教授。
空气污染可能导致有害的炎症过程
人们越来越关注微粒空气污染如何影响我们的健康,Assoc。Fromell教授说。补充凝血系统的激活可能会导致一个严重的状况thromboinflammation。有许多可能的原因发生这种类型的激活,从各种疾病和病原体接触外国材料。这样的一个例子是微粒空气污染,我们每天都接触,Assoc。教授Fromell仍在继续。这些小粒子和纳米粒子可能启动有害的炎症过程导致了慢性炎症、心血管疾病、癌症和肺功能障碍。最重要的预防措施是减少有害暴露,但要做到这一点,我们必须首先确定最有毒的粒子和理解如何以及为什么它们会导致严重的健康影响。因此,我们的研究的一个重要基础是研究不同表面性质如何影响先天免疫系统的重要关键蛋白质,以确定哪些化学和生化机制负责观察到激活。
开发一种新的微粒毒性评估模型系统
虽然动物模型可以用来评估微粒毒性,这些体内研究有局限性和物种伦理等方面依赖结果失真,Assoc。Fromell教授说。因此,有一个伟大的需要开发新的毒性评估的方法。在这项研究中,1我们结合三种体外暴露系统模型的人类肺和周围的血液和血管病理评价事件引发的机载(Pd)钯纳米颗粒(NP:年代)。
系统的三种模型:
- 肺系统与人类肺细胞直接暴露在空气中的NP:年代(ALI)
- 人类血管内皮细胞系统,
- 人类整个血液循环系统
与许多其他在体外——系统,只有少数纯化组件包括所有组件从肺细胞的血液和血管存在在我们的模型中,协会。Fromell教授说。Pd NP完全相同:生成、特征和接触模型的所有三个部分。
分析表明,Pd NP:年代比TiO不那么咄咄逼人2
在阿里肺细胞接触系统,我们发现Pd NP:年代诱导明显减少人类支气管上皮细胞生长(BEAS-2B),效果也仍在长期和内皮细胞模型。我们还发现Pd NP:诱导细胞凋亡,但不是更激进的TiO一样强大2。同样,Pd NP:触发凝血和联系系统激活血液中,但在一个显著的低水平相比非常形成血栓的TiO2NP: s。
使用QSense QCM-D分析表面引发凝血激活
凝血激活时触发的外国表面,通常涉及的内在途径,Assoc。Fromell教授解释道。然后由凝血因子激活十二世,也称为“FXII”,通过绑定到表面构象变化导致自体活动。
表面活性FXII可以触发两个不同的激活途径:
1)解理凝结系数ξ(FXI),通过一系列事件,最终导致血栓的形成,和
2)激活prekallikrein,将生成缓激肽,促炎的信号肽,诱发炎症。
找出如果Pd和TiO2表面激活FXII直接接触,吸附FXII Pd和TiO2材料研究QCM-D。总之,被处决的实验如下:
- FXII首次允许绑定Pd和TiO2涂布QCM-D传感器评估其与两种材料结合的能力
- 接下来,丝氨酸蛋白酶抑制剂C1-inhibitor添加到FXII绑定到各自的表面
因为只有FXII的活性形式与C1-inhibitor可以形成一个复杂的,因此我们能够找出是否FXII autoactivated在各自的表面接触。原来FXII必定Pd和TiO2虽然稍微TiO2。然而,只有FXII TiO2表面被激活而FXII Pd表面或多或少地保留其活动形式。
通过这种方式,我们能够确认与QCM-D全血模式,结果表明,Pd NP: s是TiO相比不那么咄咄逼人2这已经发生在接触FXII。
结束语
虽然汽车催化转换器有效减少有害气体的排放,空气粒子的浓度等金属催化Pd达到安全水平和微粒空气污染对我们健康的影响正变得越来越担忧,Assoc。Fromell教授说。克服道德方面和局限性与动物模型通常用于微粒毒性测试,我们已经开发出一种新模型,该模型可以用来研究健康问题造成的空气中微小颗粒;一个3步骤在体外模型,模仿人类的肺和血管周围。在这项研究中,1我们特别想使用该模型系统来评估Pd NP的毒性:来源于汽车催化转换器,协会。Fromell教授说。QCM-D分析用于研究引发剂分子的激活FXII Pd -和TiO2表面,结果表明两种材料之间的接触激活有着明显的差别。总之,这项研究表明Pd NPs引起反应,但他们比TiO似乎不那么咄咄逼人2NP:年代,Assoc。Fromell教授总结道。
