Ang Javascript sa pagkakaron gi-disable sa imong browser.Kung ang javascript gi-disable, ang pipila nga mga gimbuhaton sa kini nga website dili molihok.
Irehistro ang imong espesipikong mga detalye ug espesipikong mga tambal nga interesado, ug among ipares ang impormasyon nga imong gihatag sa mga artikulo sa among halapad nga database ug ipadala kanimo ang usa ka PDF nga kopya pinaagi sa email sa tukma sa panahon nga paagi.
Ang gagmay nga mga nanoparticle ba kanunay nga mas maayo?Sabta ang biolohikal nga mga epekto sa gidak-on nga nagsalig sa pagtipon sa mga nanopartikel nga pilak ubos sa mga kondisyon nga may kalabutan sa biyolohikal
Mga Awtor: Bélteky P, Rónavári A, Zakupszky D, Boka E, Igaz N, Szerencsés B, Pfeiffer I, Vágvölgyi C, Kiricsi M, Kónya Z
Péter Bélteky,1,* Andrea Rónavári,1,* Dalma Zakupszky,1 Eszter Boka,1 Nóra Igaz,2 Bettina Szerencsés,3 Ilona Pfeiffer,3 Csaba Vágvölgyi,3 Mónika Kiricsi sa Environmental Chemistry, Hungary, Hungary Informatics , Unibersidad sa Szeged;2 Departamento sa Biochemistry ug Molecular Biology, Faculty of Science and Information, University of Szeged, Hungary;3 Departamento sa Microbiology, Faculty of Science and Information, University of Szeged, Hungary;4MTA-SZTE Reaction Kinetics ug Surface Chemistry Research Group, Szeged, Hungary* Kini nga mga tagsulat parehas nga nakatampo niini nga buhat.Komunikasyon: Zoltán Kónya Department of Applied and Environment Chemistry, Faculty of Science and Informatics, University of Szeged, Rerrich Square 1, Szeged, H-6720, Hungary Phone +36 62 544620 Email [Email protection] Katuyoan: Silver nanoparticle (AgNPs) usa sa labing sagad nga gitun-an nga nanomaterial, labi na tungod sa ilang biomedical nga aplikasyon.Bisan pa, tungod sa aggregation sa nanoparticle, ang ilang maayo kaayo nga cytotoxicity ug antibacterial nga kalihokan kanunay nga nakompromiso sa biological media.Sa niini nga buhat, ang aggregation nga kinaiya ug may kalabutan nga biological nga mga kalihokan sa tulo ka lain-laing mga citrate-terminated silver nanoparticle samples uban sa usa ka average diameter sa 10, 20, ug 50 nm gitun-an.Pamaagi: Gamita ang transmission electron microscope sa pag-synthesize ug pag-ila sa mga nanoparticle, pagtimbang-timbang sa ilang paggawi sa panagsama sa lain-laing pH values, NaCl, glucose ug glutamine nga konsentrasyon pinaagi sa dinamikong pagsabwag sa kahayag ug ultraviolet-visible spectroscopy.Dugang pa, sa mga sangkap sa medium nga kultura sa cell sama sa Dulbecco nagpauswag sa pamatasan sa panagsama sa Eagle Medium ug Fetal Calf Serum.Mga Resulta: Ang mga resulta nagpakita nga ang acidic nga pH ug physiological electrolyte nga sulod sa kasagaran nag-aghat sa micron-scale aggregation, nga mahimong matunga pinaagi sa pagporma sa biomolecular corona.Angayan nga matikdan nga ang dagkong mga partikulo nagpakita sa mas taas nga pagbatok sa mga impluwensya sa gawas kaysa sa ilang gagmay nga mga katugbang.Ang in vitro cytotoxicity ug antibacterial nga mga pagsulay gihimo pinaagi sa pagtambal sa mga selyula nga adunay mga nanoparticle aggregates sa lain-laing mga yugto sa aggregation.Konklusyon: Ang among mga resulta nagpadayag sa usa ka lawom nga correlation tali sa colloidal stability ug sa toxicity sa AgNPs, tungod kay ang grabe nga aggregation mosangpot sa hingpit nga pagkawala sa biolohikal nga kalihokan.Ang mas taas nga ang-ang sa anti-aggregation nga naobserbahan alang sa mas dagkong mga partikulo adunay dakong epekto sa in vitro toxicity, tungod kay ang maong mga sample nagpabiling mas daghang antimicrobial ug mammalian cell activity.Kini nga mga kaplag nagdala ngadto sa konklusyon nga, bisan pa sa kinatibuk-ang opinyon sa may kalabutan nga literatura, ang pag-target sa pinakagamay nga posible nga nanoparticle mahimong dili ang pinakamaayo nga aksyon.Mga keyword: pagtubo nga gipataliwala sa binhi, kalig-on sa colloidal, pamatasan sa pagtipon nga nagsalig sa gidak-on, pagkahilo sa kadaot sa pagtipon
Samtang ang panginahanglan ug output sa nanomaterials nagpadayon sa pagdugang, dugang ug dugang nga pagtagad ang gihatag sa ilang biosafety o biolohikal nga kalihokan.Ang mga pilak nga nanopartikel (AgNPs) usa sa labing sagad nga gi-synthesize, gi-research ug gigamit nga mga representante sa kini nga klase sa mga materyales tungod sa ilang maayo kaayo nga catalytic, optical ug biological nga mga kabtangan.1 Gituohan sa kadaghanan nga ang mga talagsaon nga mga kinaiya sa mga nanomaterial (lakip ang mga AgNP) labi nga gipahinungod sa ilang dako nga piho nga lugar sa nawong.Busa, ang dili kalikayan nga problema mao ang bisan unsang proseso nga makaapekto niining yawe nga bahin, sama sa gidak-on sa partikulo, ibabaw nga taklap O paghugpong, kung kini makadaot sa mga kabtangan sa nanoparticle nga kritikal sa piho nga mga aplikasyon.
Ang mga epekto sa gidak-on sa partikulo ug mga stabilizer mao ang mga hilisgutan nga medyo maayo nga nadokumento sa literatura.Pananglitan, ang kasagarang gidawat nga panglantaw mao nga ang gagmay nga mga nanoparticle mas makahilo kay sa mas dagkong mga nanoparticle.2 Nahiuyon sa kinatibuk-ang literatura, ang among miaging mga pagtuon nagpakita sa gidak-on nga nagsalig nga kalihokan sa nanosilver sa mga selula sa mammalian ug microorganism.3– 5 Surface coating maoy lain nga hiyas nga adunay lapad nga impluwensya sa mga kabtangan sa nanomaterials.Pinaagi lang sa pagdugang o pag-usab sa mga stabilizer sa ibabaw niini, ang parehas nga nanomaterial mahimong adunay hingpit nga lahi nga pisikal, kemikal, ug biolohikal nga mga kabtangan.Ang paggamit sa mga ahente sa capping kasagarang gihimo isip bahin sa nanoparticle synthesis.Pananglitan, ang citrate-terminated silver nanoparticle mao ang usa sa labing may kalabutan nga AgNPs sa panukiduki, nga gi-synthesize pinaagi sa pagkunhod sa mga salts nga pilak sa usa ka pinili nga stabilizer solution isip medium nga reaksyon.Ang 6 Citrate dali nga makapahimulos sa iyang mubu nga gasto, pagkaanaa, biocompatibility, ug lig-on nga pagkadugtong sa pilak, nga mahimong makita sa lainlaing gisugyot nga mga interaksyon, gikan sa mabalik nga adsorption sa nawong hangtod sa mga interaksyon sa ionic.Ang gagmay nga mga molekula ug polyatomic ion nga duol sa 7,8, sama sa citrates, polymers, polyelectrolytes, ug biological nga mga ahente sagad usab nga gigamit sa pagpalig-on sa nano-pilak ug paghimo sa talagsaon nga mga pag-andar niini.9-12
Bisan kung ang posibilidad nga mabag-o ang kalihokan sa nanoparticle pinaagi sa tinuyo nga sulud sa sulud usa ka makapaikag kaayo nga lugar, ang panguna nga papel sa kini nga coating sa ibabaw wala’y hinungdan, nga naghatag kalig-on sa colloidal alang sa sistema sa nanoparticle.Ang dako nga espesipikong lugar sa nawong sa mga nanomaterial makapatunghag daghang enerhiya sa nawong, nga makapugong sa abilidad sa thermodynamic sa sistema nga maabot ang labing gamay nga enerhiya.13 Kung wala’y husto nga pag-stabilize, mahimo’g magdala kini sa pagtipon sa mga nanomaterial.Ang aggregation mao ang pagporma sa mga aggregate sa mga partikulo sa lain-laing mga porma ug gidak-on nga mahitabo sa diha nga nagkatibulaag nga mga partikulo magtagbo ug ang kasamtangan nga thermodynamic interaksyon nagtugot sa mga partikulo sa pagsunod sa usag usa.Busa, ang mga stabilizer gigamit aron mapugngan ang pagtipon pinaagi sa pagpaila sa usa ka igo nga dako nga repulsive force tali sa mga partikulo aron masumpo ang ilang thermodynamic nga atraksyon.14
Bisan kung ang hilisgutan sa gidak-on sa partikulo ug sakup sa ibabaw gisusi pag-ayo sa konteksto sa regulasyon niini sa mga biolohikal nga kalihokan nga gipahinabo sa mga nanopartikel, ang pagtipon sa partikulo usa ka kadaghanan nga wala’y pagtagad nga lugar.Adunay halos walay bug-os nga pagtuon sa pagsulbad sa colloidal kalig-on sa nanoparticle ubos sa biologically may kalabutan nga mga kahimtang.10,15-17 Dugang pa, kini nga kontribusyon talagsaon kaayo, diin ang toxicity nga nalangkit sa aggregation gitun-an usab, bisan kung kini mahimong hinungdan sa dili maayo nga mga reaksyon, sama sa vascular thrombosis, o pagkawala sa gitinguha nga mga kinaiya, sama sa toxicity niini, gipakita sa Figure 1.18, 19 gipakita.Sa tinuud, ang usa sa pipila nga nahibal-an nga mga mekanismo sa pagsukol sa pilak nga nanoparticle adunay kalabotan sa panagsama, tungod kay ang pipila nga mga strain sa E. coli ug Pseudomonas aeruginosa gikataho nga makunhuran ang ilang pagkasensitibo sa nano-silver pinaagi sa pagpahayag sa protina nga flagellin, flagellin.Kini adunay taas nga kalambigitan sa pilak, sa ingon nagpukaw sa panagsama.20
Adunay ubay-ubay nga nagkalainlain nga mga mekanismo nga may kalabutan sa pagkahilo sa mga nanoparticle nga pilak, ug ang paghugpong makaapekto sa tanan niini nga mga mekanismo.Ang labing gihisgutan nga pamaagi sa AgNP biological nga kalihokan, usahay gitawag nga "Trojan Horse" nga mekanismo, nag-isip sa AgNPs isip Ag+ carriers.1,21 Ang mekanismo sa Trojan horse makaseguro sa dako nga pagtaas sa lokal nga konsentrasyon sa Ag +, nga mosangpot sa pagmugna sa ROS ug depolarization sa lamad.22-24 Ang paghugpong mahimong makaapekto sa pagpagawas sa Ag+, sa ingon makaapekto sa toxicity, tungod kay kini makapamenos sa epektibong aktibo nga nawong diin ang mga silver ions mahimong ma-oxidize ug matunaw.Bisan pa, ang mga AgNP dili lamang magpakita sa pagkahilo pinaagi sa pagpagawas sa ion.Daghang gidak-on ug mga interaksyon nga may kalabotan sa morpolohiya ang kinahanglan tagdon.Lakip kanila, ang gidak-on ug porma sa nanoparticle nga nawong mao ang nagtino nga mga kinaiya.4,25 Ang pagkolekta niini nga mga mekanismo mahimong ma-categorize nga "mga mekanismo sa pagkahilo nga gipahinabo."Adunay posibleng daghang mitochondrial ug surface membrane nga mga reaksiyon nga makadaot sa mga organel ug hinungdan sa kamatayon sa selula.25-27 Tungod kay ang pagkaporma sa mga aggregate natural nga makaapekto sa gidak-on ug porma sa mga butang nga adunay pilak nga giila sa buhi nga mga sistema, kini nga mga interaksyon mahimo usab nga maapektuhan.
Sa among miaging papel sa pagtipon sa mga nanoparticle nga pilak, gipakita namon ang usa ka epektibo nga pamaagi sa screening nga gilangkoban sa kemikal ug in vitro biological nga mga eksperimento aron tun-an kini nga problema.19 Ang Dynamic Light Scattering (DLS) mao ang gipalabi nga teknik alang niining mga matang sa inspeksyon tungod kay ang materyal makasabwag sa mga photon sa wavelength nga ikatandi sa gidak-on sa mga partikulo niini.Tungod kay ang Brownian motion speed sa mga partikulo sa liquid medium may kalabutan sa gidak-on, ang kausaban sa intensity sa nagkatibulaag nga kahayag mahimong gamiton sa pagtino sa average nga hydrodynamic diametro (Z-mean) sa liquid sample.28 Dugang pa, pinaagi sa paggamit sa usa ka boltahe sa sample, ang potensyal sa zeta (ζ potensyal) sa nanoparticle mahimong masukod nga parehas sa Z average nga kantidad.13,28 Kung ang hingpit nga bili sa potensyal sa zeta igo nga taas (sumala sa kinatibuk-ang mga giya> ± 30 mV), kini makamugna og kusog nga electrostatic repulsion tali sa mga partikulo aron masumpo ang aggregation.Ang kinaiya sa ibabaw nga plasmon resonance (SPR) usa ka talagsaon nga optical phenomenon, nga nag-una nga gipahinungod sa mga mahal nga metal nga nanoparticle (kasagaran Au ug Ag).29​ Pinasukad sa mga electronic oscillations (surface plasmons) niining mga materyales sa nanoscale, nahibal-an nga ang spherical AgNPs adunay usa ka kinaiya nga UV-Vis absorption peak duol sa 400 nm.30 Ang intensity ug wavelength nga pagbalhin sa mga partikulo gigamit aron madugangan ang mga resulta sa DLS, tungod kay kini nga pamaagi magamit sa pag-ila sa nanoparticle aggregation ug surface adsorption sa biomolecules.
Base sa impormasyon nga nakuha, ang cell viability (MTT) ug antibacterial assays gihimo sa usa ka paagi diin ang AgNP toxicity gihulagway nga usa ka function sa aggregation level, kay sa (ang labing kasagarang gigamit nga factor) nanoparticle concentration.Kini nga talagsaon nga pamaagi nagtugot kanato sa pagpakita sa lawom nga importansya sa aggregation nga lebel sa biolohikal nga kalihokan, tungod kay, alang sa panig-ingnan, citrate-terminated AgNPs bug-os nga mawad-an sa ilang biolohikal nga kalihokan sulod sa pipila ka oras tungod sa aggregation.19
Sa kasamtangan nga trabaho, kami nagtinguha sa pagpalapad pag-ayo sa among mga naunang kontribusyon sa kalig-on sa bio-related colloids ug ang epekto niini sa biological nga kalihokan pinaagi sa pagtuon sa epekto sa nanoparticle size sa nanoparticle aggregation.Kini sa walay duhaduha usa sa mga pagtuon sa nanoparticle.Usa ka mas taas nga profile nga panan-aw ug 31 Aron imbestigahan kini nga isyu, gigamit ang usa ka pamaagi sa pagtubo nga gipataliwala sa binhi aron makahimo og mga AgNP nga gitapos sa citrate sa tulo ka lainlaing gidak-on nga gidak-on (10, 20, ug 50 nm).6,32 isip usa sa labing komon nga mga pamaagi.Para sa mga nanomaterial nga kaylap ug kanunay nga gigamit sa medikal nga mga aplikasyon, citrate-terminated AgNPs sa lain-laing mga gidak-on gipili aron sa pagtuon sa posible nga gidak-on pagsalig sa aggregation-related biological nga mga kabtangan sa nanosilver.Pagkahuman sa pag-synthesize sa mga AgNP nga lainlain ang gidak-on, among gihulagway ang gihimo nga mga sample pinaagi sa transmission electron microscopy (TEM), ug dayon gisusi ang mga partikulo gamit ang nahisgutan nga pamaagi sa screening.Dugang pa, sa presensya sa mga in vitro cell culture Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) ug Fetal Bovine Serum (FBS), ang gidak-on nga nagsalig sa aggregation nga pamatasan ug ang pamatasan niini gisusi sa lainlaing mga kantidad sa pH, NaCl, glucose, ug glutamine nga konsentrasyon.Ang mga kinaiya sa cytotoxicity gitino ubos sa komprehensibo nga mga kondisyon.Ang siyentipikanhong consensus nagpakita nga sa kinatibuk-an, ang gagmay nga mga partikulo mas maayo;ang among imbestigasyon naghatag ug kemikal ug biolohikal nga plataporma aron matino kung mao ba kini ang kahimtang.
Tulo ka pilak nga nanopartikel nga adunay lainlain nga gidak-on sa gidak-on ang giandam sa pamaagi sa pagtubo nga gipataliwala sa binhi nga gisugyot ni Wan et al., nga adunay gamay nga pag-adjust.6 Kini nga pamaagi gibase sa pagkunhod sa kemikal, gamit ang silver nitrate (AgNO3) isip tinubdan sa pilak, sodium borohydride (NaBH4) isip reducing agent, ug sodium citrate isip stabilizer.Una, pag-andam og 75 mL sa 9 mM citrate aqueous solution gikan sa sodium citrate dihydrate (Na3C6H5O7 x 2H2O) ug init ngadto sa 70°C.Unya, 2 mL sa 1% w/v AgNO3 solusyon gidugang ngadto sa reaksyon medium, ug unya ang bag-ong giandam sodium borohydride solusyon (2 mL 0.1% w/v) gibubo ngadto sa sagol nga dropwise.Ang resulta nga yellow-brown nga suspensyon gitipigan sa 70 ° C nga adunay kusog nga pagpalihok sulod sa 1 ka oras, ug dayon gipabugnaw sa temperatura sa lawak.Ang resulta nga sample (gitawag nga AgNP-I sugod karon) gigamit isip basihan sa pagtubo sa binhi sa sunod nga lakang sa synthesis.
Aron ma-synthesize ang medium-sized nga particle suspension (gipaila nga AgNP-II), ipainit ang 90 mL 7.6 mM citrate solution ngadto sa 80 ° C, isagol kini sa 10 mL AgNP-I, ug dayon isagol ang 2 mL 1% w/v Ang AgNO3 nga solusyon gitipigan ubos sa kusog nga mekanikal nga pagpalihok sulod sa 1 ka oras, ug dayon ang sample gipabugnaw sa temperatura sa lawak.
Alang sa pinakadako nga partikulo (AgNP-III), balika ang parehas nga proseso sa pagtubo, apan sa kini nga kaso, gamita ang 10 mL nga AgNP-II ingon suspensyon sa liso.Human ang mga sample makaabot sa temperatura sa lawak, ilang gibutang ang ilang nominal nga konsentrasyon sa Ag base sa kinatibuk-ang AgNO3 nga sulod ngadto sa 150 ppm pinaagi sa pagdugang o pag-evaporate sa dugang nga solvent sa 40 ° C, ug sa katapusan ibutang kini sa 4 ° C hangtud sa dugang nga paggamit.
Gamita ang FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (FEI Corporate Headquarters, Hillsboro, Oregon, USA) nga adunay 200 kV acceleration voltage aron masusi ang morphological nga mga kinaiya sa nanoparticle ug makuha ang ilang electron diffraction (ED) pattern.Labing menos 15 nga representante nga mga imahe (~ 750 nga mga partikulo) ang gisusi gamit ang ImageJ software package, ug ang mga sangputanan nga histograms (ug tanan nga mga graph sa tibuuk nga pagtuon) gihimo sa OriginPro 2018 (OriginLab, Northampton, MA, USA) 33, 34.
Ang kasagaran nga hydrodynamic diameter (Z-average), zeta potential (ζ-potential) ug ang kinaiya nga surface plasmon resonance (SPR) sa mga sample gisukod aron ihulagway ang ilang inisyal nga colloidal properties.Ang kasagaran nga hydrodynamic diameter ug zeta nga potensyal sa sample gisukod sa Malvern Zetasizer Nano ZS instrument (Malvern Instruments, Malvern, UK) gamit ang disposable folded capillary cells sa 37±0.1 °C.Ang Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis spectrophotometer (Halma PLC, Largo, FL, USA) gigamit aron makakuha og mga kinaiya nga SPR nga mga kinaiya gikan sa UV-Vis pagsuyup spectra sa mga sample sa han-ay sa 250-800 nm.
Atol sa tibuok nga eksperimento, tulo ka lain-laing mga matang sa pagsukod nga may kalabutan sa colloidal kalig-on gidala sa samang higayon.Gamita ang DLS sa pagsukod sa average nga hydrodynamic diameter (Z average) ug zeta potential (ζ potential) sa mga partikulo, tungod kay ang Z average nalangkit sa average nga gidak-on sa nanoparticle aggregates, ug ang zeta potential nagpakita kung ang electrostatic repulsion sa sistema lig-on nga igo aron mabawi ang atraksyon sa Van der Waals tali sa mga nanoparticle.Ang mga pagsukod gihimo sa triplicate, ug ang standard deviation sa Z mean ug zeta nga potensyal gikalkulo sa Zetasizer software.Ang kinaiya nga spectra sa SPR sa mga partikulo gi-evaluate sa UV-Vis spectroscopy, tungod kay ang mga pagbag-o sa peak intensity ug wavelength mahimong magpaila sa aggregation ug surface interactions.29,35 Sa pagkatinuod, ang surface plasmon resonance sa bililhong mga metal dako kaayog impluwensya nga mitultol sa bag-ong mga pamaagi sa pagtuki sa biomolecules.29,36,37 Ang konsentrasyon sa AgNPs sa eksperimento nga sagol mga 10 ppm, ug ang katuyoan mao ang pagtakda sa intensity sa maximum nga inisyal nga pagsuyup sa SPR ngadto sa 1. Ang eksperimento gihimo sa usa ka paagi nga nagsalig sa panahon sa 0;1.5;3;6;12 ug 24 ka oras ubos sa lain-laing mga biologically may kalabutan nga mga kahimtang.Ang dugang nga mga detalye nga naghulagway sa eksperimento makita sa among miaging trabaho.19 Sa laktod, lain-laing pH values ​​(3; 5; 7.2 ug 9), lain-laing sodium chloride (10 mM; 50 mM; 150 mM), glucose (3.9 mM; 6.7 mM) ug glutamine (4 mM) nga konsentrasyon, ug nag-andam usab sa Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) ug Fetal Bovine Serum (FBS) (sa tubig ug DMEM) isip modelo nga sistema, ug gitun-an ang ilang mga epekto sa aggregation behavior sa synthesized silver nanoparticle.pH Ang mga kantidad sa, NaCl, glucose, ug glutamine gisusi base sa physiological nga konsentrasyon, samtang ang gidaghanon sa DMEM ug FBS parehas sa lebel nga gigamit sa tibuok in vitro nga eksperimento.38-42 Ang tanan nga mga pagsukod gihimo sa pH 7.2 ug 37 °C nga adunay kanunay nga konsentrasyon sa asin sa background nga 10 mM NaCl aron mawagtang ang bisan unsang mga interaksyon sa partikulo sa layo nga distansya (gawas sa pipila nga mga eksperimento nga may kalabotan sa pH ug NaCl, diin kini nga mga kinaiya mao ang mga variable sa ilawom. pagtuon).28 Ang lista sa nagkalain-laing kondisyon gisumada sa Talaan 1. Ang eksperimento nga gimarkahan og † gigamit isip reperensiya ug katumbas sa sample nga adunay 10 mM NaCl ug pH 7.2.
Ang human prostate cancer cell line (DU145) ug immortalized human keratinocytes (HaCaT) nakuha gikan sa ATCC (Manassas, VA, USA).Ang mga selula kanunay nga gikulata sa Dulbecco's minimum essential medium Eagle (DMEM) nga adunay 4.5 g/L glucose (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), nga gidugangan sa 10% FBS, 2 mM L-glutamine, 0.01 % Streptomycin ug 0.005% Penicillin (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA).Ang mga selula gikultura sa 37 ° C incubator ubos sa 5% CO2 ug 95% humidity.
Aron masusi ang mga pagbag-o sa cytotoxicity sa AgNP tungod sa panagsama sa partikulo sa usa ka paagi nga nagsalig sa oras, usa ka duha ka lakang nga MTT assay ang gihimo.Una, ang viability sa duha ka matang sa selula gisukod human sa pagtambal sa AgNP-I, AgNP-II ug AgNP-III.Sa niini nga katuyoan, ang duha ka mga matang sa mga selula gisabod ngadto sa 96-tabay nga mga plato sa usa ka densidad sa 10,000 ka mga selula / atabay ug pagtratar uban sa tulo ka lain-laing mga gidak-on sa silver nanoparticle sa pagdugang sa konsentrasyon sa ikaduhang adlaw.Human sa 24 ka oras nga pagtambal, ang mga selula gihugasan sa PBS ug gilumlom sa 0.5 mg / mL MTT reagent (SERVA, Heidelberg, Germany) nga lasaw sa medium nga kultura sulod sa 1 ka oras sa 37 ° C.Ang mga kristal nga Formazan natunaw sa DMSO (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), ug ang pagsuyup gisukod sa 570 nm gamit ang Synergy HTX plate reader (BioTek-Hungary, Budapest, Hungary).Ang kantidad sa pagsuyup sa wala matambalan nga sampol nga kontrol giisip nga 100% nga survival rate.Paghimo ug labing menos 3 ka eksperimento gamit ang upat ka independente nga biolohikal nga mga replikasyon.Ang IC50 gikalkulo gikan sa usa ka kurba sa pagtubag sa dosis base sa mga resulta sa kalagsik.
Pagkahuman, sa ikaduhang lakang, pinaagi sa paglumlum sa mga partikulo nga adunay 150 mM NaCl alang sa lainlaing mga yugto sa panahon (0, 1.5, 3, 6, 12, ug 24 ka oras) sa wala pa ang pagtambal sa cell, ang lainlaing mga estado sa aggregation sa mga nanoparticle nga pilak gihimo.Pagkahuman, ang parehas nga MTT assay gihimo sama sa gihulagway kaniadto aron mahibal-an ang mga pagbag-o sa cell viability nga naapektuhan sa pagtipon sa partikulo.Gamita ang GraphPad Prism 7 sa pagtimbang-timbang sa kataposang resulta, kuwentaha ang statistical significance sa eksperimento pinaagi sa unpaired t-test, ug markahi ang lebel niini nga * (p ≤ 0.05), ** (p ≤ 0.01), *** (p ≤ 0.001 ) Ug **** (p ≤ 0.0001).
Tulo ka lain-laing gidak-on sa silver nanoparticle (AgNP-I, AgNP-II ug AgNP-III) gigamit alang sa antibacterial susceptibility sa Cryptococcus neoformans IFM 5844 (IFM; Research Center alang sa Pathogenic Fungi ug Microbial Toxicology, Chiba University) ug Bacillus Test megaterium SZMC 6031 (SZMC: Szeged Microbiology Collection) ug E. coli SZMC 0582 sa RPMI 1640 medium (Sigma-Aldrich Co.).Aron masusi ang mga pagbag-o sa kalihokan sa antibacterial nga gipahinabo sa panagsama sa mga partikulo, una, ang ilang minimum nga konsentrasyon sa pagpugong (MIC) gitino pinaagi sa microdilution sa usa ka 96-well microtiter plate.Sa 50 μL sa standardized cell suspension (5 × 104 cells/mL sa RPMI 1640 medium), idugang ang 50 μL nga silver nanoparticle suspension ug serially dilute kaduha sa konsentrasyon (sa nahisgutang medium, ang range mao ang 0 ug 75 ppm, Kana mao, ang control sample adunay 50 μL nga cell suspension ug 50 μL nga medium nga walay nanoparticle).Pagkahuman, ang plato gilumlom sa 30 ° C sulod sa 48 ka oras, ug ang optical density sa kultura gisukod sa 620 nm gamit ang usa ka SPECTROstar Nano plate reader (BMG LabTech, Offenburg, Germany).Ang eksperimento gihimo tulo ka beses sa triplicate.
Gawas nga ang 50 μL sa usa ka aggregated nanoparticle sample gigamit niining panahona, ang sama nga pamaagi sama sa gihulagway kaniadto gigamit sa pagsusi sa epekto sa aggregation sa antibacterial nga kalihokan sa nahisgutang mga strain.Ang lainlaing mga estado sa pagtipon sa mga nanopartikel nga pilak gihimo pinaagi sa paglumlum sa mga partikulo nga adunay 150 mM NaCl sa lainlaing mga yugto sa panahon (0, 1.5, 3, 6, 12, ug 24 ka oras) sa wala pa ang pagproseso sa cell.Ang usa ka suspensyon nga gidugangan sa 50 μL sa RPMI 1640 nga medium gigamit ingon usa ka kontrol sa pagtubo, samtang aron makontrol ang pagkahilo, usa ka suspensyon nga adunay mga non-aggregated nanoparticle gigamit.Ang eksperimento gihimo tulo ka beses sa triplicate.Gamita ang GraphPad Prism 7 aron sa pagtimbang-timbang sa kataposang resulta pag-usab, gamit ang samang statistical analysis sa MTT analysis.
Ang lebel sa aggregation sa pinakagamay nga mga partikulo (AgNP-I) gihulagway, ug ang mga resulta partially gipatik sa among miaging trabaho, apan alang sa usa ka mas maayo nga pagtandi, ang tanan nga mga partikulo hingpit nga gisusi.Ang eksperimento nga datos gikolekta ug gihisgutan sa mosunod nga mga seksyon.Tulo ka gidak-on sa AgNP.19
Ang mga pagsukod nga gihimo sa TEM, UV-Vis ug DLS nagpamatuod sa malampuson nga synthesis sa tanang mga sample sa AgNP (Figure 2A-D).Sumala sa unang laray sa Figure 2, ang pinakagamay nga partikulo (AgNP-I) nagpakita sa usa ka uniporme nga spherical morphology nga adunay average nga diametro nga mga 10 nm.Ang paagi sa pagtubo nga gipataliwala sa binhi naghatag usab sa AgNP-II ug AgNP-III nga lainlain ang gidak-on sa gidak-on nga adunay average nga diametro sa partikulo nga gibana-bana nga 20 nm ug 50 nm, matag usa.Sumala sa standard deviation sa pag-apud-apod sa partikulo, ang mga gidak-on sa tulo ka mga sample dili magsapaw, nga hinungdanon alang sa ilang pagtandi nga pagtuki.Pinaagi sa pagtandi sa kasagaran nga aspect ratio ug thinness ratio sa TEM-based particle 2D projections, gituohan nga ang sphericity sa mga partikulo gi-evaluate sa ImageJ's shape filter plug-in (Figure 2E).43 Sumala sa pag-analisa sa porma sa mga partikulo, ang ilang aspect ratio (dako nga kilid/mubo nga kilid sa pinakagamay nga bound rectangle) dili maapektuhan sa pagtubo sa partikulo, ug ang ilang thinness ratio (gisukod nga lugar sa katumbas nga perpekto nga lingin/teoretikal nga lugar ) anam-anam nga mokunhod.Nagresulta kini sa nagkadaghan nga mga partikulo nga polyhedral, nga hingpit nga lingin sa teorya, nga katumbas sa ratio sa nipis nga 1.
Figure 2 Transmission electron microscope (TEM) image (A), electron diffraction (ED) pattern (B), size distribution histogram (C), kinaiya nga ultraviolet-visible (UV-Vis) light absorption spectrum (D), ug average fluid Citrate -terminated silver nanoparticle nga adunay mechanical diameter (Z-average), zeta potential, aspect ratio ug thickness ratio (E) adunay tulo ka lain-laing gidak-on: AgNP-I mao ang 10 nm (top row), AgNP -II mao ang 20 nm (tunga-tunga nga laray ), AgNP-III (ubos nga laray) kay 50 nm.
Bisan kung ang cyclic nga kinaiya sa pamaagi sa pagtubo nakaapekto sa porma sa partikulo sa usa ka sukod, nga miresulta sa gamay nga sphericity sa mas dagkong AgNPs, ang tanan nga tulo nga mga sample nagpabilin nga quasi-spherical.Dugang pa, ingon sa gipakita sa electron diffraction pattern sa Figure 2B, nano Ang crystallinity sa mga partikulo dili apektado.Ang prominenteng singsing sa diffraction-nga mahimong i-correlate sa (111), (220), (200), ug (311) Miller indeks sa pilak-nahiuyon kaayo sa siyentipikong literatura ug sa among mga naunang kontribusyon.9, 19,44 Ang fragmentation sa Debye-Scherrer singsing sa AgNP-II ug AgNP-III tungod sa kamatuoran nga ang ED nga imahe nakuha sa parehas nga pagpadako, mao nga samtang ang gidak-on sa partikulo nagdugang, ang gidaghanon sa mga diffracted nga mga partikulo matag ang unit area nagdugang ug mikunhod.
Ang gidak-on ug porma sa nanoparticle nahibal-an nga makaapekto sa biolohikal nga kalihokan.3,45 Ang nagsalig sa porma nga catalytic ug biolohikal nga kalihokan mahimong ipasabut sa kamatuoran nga ang lainlaing mga porma lagmit nga modaghan ang pipila nga mga nawong sa kristal (adunay lainlain nga indeks sa Miller), ug kini nga mga kristal nga nawong adunay lainlaing mga kalihokan.45,46 Tungod kay ang giandam nga mga partikulo naghatag og susama nga mga resulta sa ED nga katugbang sa susama kaayo nga kristal nga mga kinaiya, mahimong isipon nga sa atong sunod nga colloidal nga kalig-on ug biological nga mga eksperimento sa kalihokan, ang bisan unsa nga naobserbahan nga mga kalainan kinahanglan nga ikapasangil sa Nanoparticle gidak-on, dili porma-related nga mga kabtangan.
Ang mga resulta sa UV-Vis nga gisumada sa Figure 2D dugang nga naghatag og gibug-aton sa hilabihan nga spherical nga kinaiya sa synthesized AgNP, tungod kay ang SPR nga mga taluktok sa tanan nga tulo ka mga sample anaa sa palibot sa 400 nm, nga usa ka kinaiya nga bili sa spherical silver nanoparticle.29,30 Gikumpirma usab sa nakuha nga spectra ang malampuson nga pagtubo sa nanosilver nga gipataliwala sa binhi.Samtang nagkadako ang gidak-on sa partikulo, ang wavelength nga katumbas sa maximum nga pagsuyup sa kahayag sa AgNP-II-mas prominente-Sumala sa literatura, AgNP-III Nakasinati ug redshift.6,29
Mahitungod sa inisyal nga colloidal stability sa AgNP system, ang DLS gigamit sa pagsukod sa average nga hydrodynamic diameter ug zeta potential sa mga partikulo sa pH 7.2.Ang mga resulta nga gihulagway sa Figure 2E nagpakita nga ang AgNP-III adunay mas taas nga colloidal stability kay sa AgNP-I o AgNP-II, tungod kay ang komon nga mga giya nagpakita nga ang usa ka zeta nga potensyal sa 30 mV absolute gikinahanglan alang sa dugay nga colloidal nga kalig-on Kini nga pagpangita dugang gisuportahan kung ang Z average nga kantidad (nakuha ingon nga average nga hydrodynamic nga diametro sa libre ug aggregated nga mga partikulo) gitandi sa panguna nga gidak-on sa partikulo nga nakuha sa TEM, tungod kay kung mas duol ang duha nga mga kantidad, labi ka malumo ang degree sa Pagpundok sa sample.Sa tinuud, ang average nga Z sa AgNP-I ug AgNP-II makatarunganon nga labi ka taas kaysa sa ilang panguna nga gibanabana nga gidak-on sa partikulo sa TEM, busa kung itandi sa AgNP-III, kini nga mga sampol gitagna nga mas lagmit nga mag-aggregate, diin ang negatibo nga potensyal sa zeta. giubanan sa usa ka suod nga gidak-on Ang Z average nga kantidad.
Ang katin-awan alang niini nga panghitabo mahimong duha ka pilo.Sa usa ka bahin, ang konsentrasyon sa citrate gipadayon sa parehas nga lebel sa tanan nga mga lakang sa pag-synthesis, nga naghatag usa ka medyo taas nga kantidad sa mga gi-charge nga mga grupo sa nawong aron mapugngan ang espesipikong lugar sa nawong sa nagtubo nga mga partikulo gikan sa pagkunhod.Bisan pa, sumala sa Levak et al., ang gagmay nga mga molekula sama sa citrate dali nga mabaylo sa biomolecules sa nawong sa nanoparticle.Sa kini nga kaso, ang kalig-on sa colloidal matino pinaagi sa corona sa mga biomolekul nga gihimo.31 Tungod kay kini nga pamatasan naobserbahan usab sa among mga pagsukod sa panagsama (gihisgot sa mas detalyado sa ulahi), ang citrate capping lamang dili makapatin-aw niini nga panghitabo.
Sa laing bahin, ang gidak-on sa partikulo inversely proporsyonal sa aggregation tendency sa nanometer level.Kini nag-una nga gisuportahan sa tradisyonal nga Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) nga pamaagi, diin ang partikulo nga atraksyon gihulagway nga ang sumada sa madanihon ug salawayon nga pwersa tali sa mga partikulo.Sumala sa He et al., Ang pinakataas nga bili sa DLVO energy curve mikunhod sa gidak-on sa nanoparticle sa hematite nanoparticles, nga mas sayon ​​​​nga maabot ang minimum nga nag-unang enerhiya, sa ingon nagpasiugda sa dili mabalik nga aggregation (condensation).47 Bisan pa, gibanabana nga adunay ubang mga aspeto nga lapas sa mga limitasyon sa teorya sa DLVO.Bisan kung ang grabidad sa van der Waals ug ang electrostatic double-layer repulsion parehas sa pagtaas sa gidak-on sa partikulo, usa ka pagrepaso ni Hotze et al.nagsugyot nga kini adunay mas kusog nga epekto sa panagsama kaysa gitugot sa DLVO.14 Nagtuo sila nga ang curvature sa nawong sa mga nanoparticle dili na mabanabana nga usa ka patag nga nawong, nga dili magamit ang pagbanabana sa matematika.Dugang pa, samtang ang gidak-on sa partikulo mikunhod, ang porsyento sa mga atomo nga anaa sa ibabaw mahimong mas taas, nga mosangpot sa elektronik nga istruktura ug kinaiya sa bayad sa ibabaw.Ug ang pagbag-o sa reaksyon sa nawong, nga mahimong mosangput sa pagkunhod sa bayad sa doble nga layer sa kuryente ug pagpauswag sa panagsama.
Kung itandi ang mga resulta sa DLS sa AgNP-I, AgNP-II, ug AgNP-III sa Figure 3, among naobserbahan nga ang tanan nga tulo nga mga sample nagpakita sa parehas nga pH nga nag-aghat sa panagsama.Ang usa ka grabe nga acidic nga palibot (pH 3) nagbalhin sa potensyal sa zeta sa sample ngadto sa 0 mV, hinungdan nga ang mga partikulo maporma nga micron-sized nga mga aggregate, samtang ang alkaline nga pH nagbalhin sa potensyal sa zeta sa usa ka mas dako nga negatibo nga kantidad, diin ang mga partikulo nagporma mas gagmay nga mga aggregate (pH 5). ).Ug 7.2) ), o magpabilin nga hingpit nga wala mahiusa (pH 9).Naobserbahan usab ang pipila ka hinungdanon nga kalainan tali sa lainlaing mga sample.Sa tibuok nga eksperimento, ang AgNP-I napamatud-an nga labing sensitibo sa pH-induced zeta potensyal nga mga pagbag-o, tungod kay ang zeta nga potensyal niini nga mga partikulo mikunhod sa pH 7.2 kumpara sa pH 9, samtang ang AgNP-II ug AgNP-III nagpakita lamang sa A igo nga pagbag-o sa ζ anaa sa palibot sa pH 3. Dugang pa, ang AgNP-II nagpakita sa hinay nga mga pagbag-o ug kasarangan nga potensyal sa zeta, samtang ang AgNP-III nagpakita sa labing malumo nga kinaiya sa tulo, tungod kay ang sistema nagpakita sa pinakataas nga hingpit nga zeta nga bili ug hinay nga paglihok sa uso, nga nagpakita AgNP-III Labing makasugakod sa pH-induced aggregation.Kini nga mga resulta nahiuyon sa kasagaran nga mga resulta sa pagsukod sa diametro sa hydrodynamic.Gikonsiderar ang gidak-on sa partikulo sa ilang mga primer, ang AgNP-I nagpakita sa kanunay nga anam-anam nga pagtipon sa tanan nga pH nga mga kantidad, lagmit tungod sa 10 mM NaCl background, samtang ang AgNP-II ug AgNP-III nagpakita lamang nga mahinungdanon sa pH 3 Sa pagpundok.Ang labing makaiikag nga kalainan mao nga bisan pa sa dako nga gidak-on sa nanoparticle, ang AgNP-III nagporma sa pinakagamay nga mga aggregate sa pH 3 sa 24 ka oras, nga nagpasiugda sa mga anti-aggregation nga mga kabtangan niini.Pinaagi sa pagbahin sa aberids nga Z sa AgNPs sa pH 3 human sa 24 ka oras pinaagi sa bili sa giandam nga sample, maobserbahan nga ang mga paryente nga aggregate nga gidak-on sa AgNP-I ug AgNP-II misaka sa 50 ka beses, 42 ka beses, ug 22 ka beses. , matag usa.III.
Figure 3 Ang dinamikong kahayag nga nagsabwag sa mga resulta sa citrate-terminated silver nanoparticles sample nga adunay nagkadako nga gidak-on (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ug 50 nm: AgNP-III) gipahayag isip average nga hydrodynamic diameter (Z average ) (tuo) Ubos sa lain-laing pH nga kondisyon, ang zeta potential (wala) mausab sulod sa 24 oras.
Ang naobserbahan nga pH-dependent aggregation nakaapekto usab sa kinaiya nga surface plasmon resonance (SPR) sa mga sample sa AgNP, ingon nga ebidensya sa ilang UV-Vis spectra.Sumala sa Supplementary Figure S1, ang aggregation sa tanang tulo ka silver nanoparticle suspensions gisundan sa usa ka pagkunhod sa intensity sa ilang SPR peaks ug usa ka moderate red shift.Ang gidak-on sa kini nga mga pagbag-o ingon usa ka function sa pH nahiuyon sa lebel sa panagsama nga gitagna sa mga resulta sa DLS, bisan pa, pipila ka makapaikag nga mga uso ang naobserbahan.Sukwahi sa intuition, kini nahimo nga ang medium-sized nga AgNP-II mao ang labing sensitibo sa mga pagbag-o sa SPR, samtang ang laing duha ka mga sample dili kaayo sensitibo.Sa panukiduki sa SPR, ang 50 nm mao ang teoretikal nga limitasyon sa gidak-on sa partikulo, nga gigamit sa pag-ila sa mga partikulo base sa ilang mga dielectric nga kabtangan.Ang mga partikulo nga mas gamay sa 50 nm (AgNP-I ug AgNP-II) mahimong gihulagway nga yano nga dielectric dipoles, samtang ang mga partikulo nga moabot o molapas niini nga limitasyon (AgNP-III) adunay mas komplikado nga dielectric nga mga kabtangan, ug ang ilang resonance Ang banda nabahin ngadto sa multimodal nga mga kausaban .Sa kaso sa duha ka gagmay nga mga sample sa partikulo, ang mga AgNP mahimong isipon nga yano nga mga dipoles, ug ang plasma dali nga magsapaw.Samtang nagkadako ang gidak-on sa partikulo, kini nga pagdugtong sa panguna nagpatunghag usa ka labi ka dako nga plasma, nga mahimong ipasabut ang labi ka taas nga pagkasensitibo nga naobserbahan.29 Bisan pa, alang sa labing kadaghan nga mga partikulo, ang yano nga pagbanabana sa dipole dili balido kung ang ubang mga estado sa pagdugtong mahimo usab nga mahitabo, nga makapatin-aw sa pagkunhod sa kalagmitan sa AgNP-III aron ipakita ang mga pagbag-o sa spectral.29
Ubos sa among mga kondisyon sa eksperimento, napamatud-an nga ang kantidad sa pH adunay lawom nga epekto sa kalig-on sa colloidal sa mga nanopartikel nga pilak nga adunay sapaw sa citrate sa lainlaing mga gidak-on.Niini nga mga sistema, ang kalig-on gihatag sa negatibo nga gikargahan -COO- mga grupo sa ibabaw sa AgNPs.Ang carboxylate functional nga grupo sa citrate ion kay protonated sa usa ka dako nga gidaghanon sa H + ions, mao nga ang namugna carboxyl grupo dili na makahatag electrostatic repulsion tali sa mga partikulo, ingon sa gipakita sa ibabaw nga laray sa Figure 4. Sumala sa Le Chatelier's prinsipyo, AgNP Ang mga sample dali nga natipon sa pH 3, apan sa hinay-hinay nahimong mas ug mas lig-on samtang ang pH nagdugang.
Figure 4 Schematic nga mekanismo sa interaksyon sa ibabaw nga gihubit pinaagi sa paghugpong ubos sa lain-laing pH (ibabaw nga laray), konsentrasyon sa NaCl (tunga-tunga nga laray), ug biomolecules (ubos nga laray).
Sumala sa Figure 5, ang colloidal stability sa AgNP suspensions sa lain-laing mga gidak-on gisusi usab ubos sa pagdugang sa asin konsentrasyon.Base sa potensyal sa zeta, ang nadugangan nga gidak-on sa nanoparticle niining mga sistema sa AgNP nga gitapos sa citrate pag-usab naghatag og dugang nga pagsukol sa mga impluwensya sa gawas gikan sa NaCl.Sa AgNP-I, ang 10 mM NaCl igo na aron mapukaw ang malumo nga panagsama, ug ang konsentrasyon sa asin nga 50 mM naghatag parehas nga mga sangputanan.Sa AgNP-II ug AgNP-III, ang 10 mM NaCl dili kaayo makaapekto sa potensyal sa zeta tungod kay ang ilang mga kantidad nagpabilin sa (AgNP-II) o sa ubos (AgNP-III) -30 mV.Ang pagdugang sa konsentrasyon sa NaCl ngadto sa 50 mM ug sa katapusan ngadto sa 150 mM NaCl igo na aron makunhuran ang hingpit nga bili sa potensyal sa zeta sa tanan nga mga sample, bisan pa ang mas dagkong mga partikulo nagpabilin nga mas negatibo nga bayad.Kini nga mga resulta nahiuyon sa gipaabot nga kasagaran nga hydrodynamic diameter sa AgNPs;ang Z average trend lines nga gisukod sa 10, 50, ug 150 mM NaCl nagpakita sa lain-laing, anam-anam nga pagtaas sa mga bili.Sa katapusan, ang micron-sized nga mga aggregate nakit-an sa tanan nga tulo nga 150 mM nga mga eksperimento.
Figure 5 Ang dinamikong kahayag nga nagsabwag sa mga resulta sa citrate-terminated silver nanoparticles sample nga adunay nagkadako nga gidak-on (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ug 50 nm: AgNP-III) gipahayag isip average nga hydrodynamic diameter (Z average ) (tuo) ug potensyal sa zeta (wala) mausab sulod sa 24 ka oras ubos sa lain-laing mga konsentrasyon sa NaCl.
Ang resulta sa UV-Vis sa Supplementary Figure S2 nagpakita nga ang SPR sa 50 ug 150 mM NaCl sa tanang tulo ka sample adunay dihadiha ug mahinungdanon nga pagkunhod.Mahimo kining ipasabut sa DLS, tungod kay ang NaCl-based aggregation mahitabo nga mas paspas kay sa pH-dependent nga mga eksperimento, nga gipatin-aw sa dako nga kalainan tali sa sayo (0, 1.5, ug 3 ka oras) nga mga pagsukod.Dugang pa, ang pagdugang sa konsentrasyon sa asin makadugang usab sa relatibong permittivity sa medium nga eksperimento, nga adunay dakong epekto sa resonance sa plasmon sa ibabaw.29
Ang epekto sa NaCl gi-summarize sa tunga-tunga nga laray sa Figure 4. Sa kinatibuk-an, mahimo nga makahinapos nga ang pagdugang sa konsentrasyon sa sodium chloride adunay susama nga epekto sa pagdugang sa acidity, tungod kay ang Na + ion adunay kalagmitan nga mag-coordinate sa palibot sa mga grupo sa carboxylate, pagpugong sa negatibo nga zeta potensyal nga AgNPs.Dugang pa, ang 150 mM NaCl nagpatunghag micron-sized nga mga aggregate sa tanang tulo ka sample, nga nagpakita nga ang physiological electrolyte concentration makadaot sa colloidal stability sa citrate-terminated AgNPs.Pinaagi sa pagkonsiderar sa kritikal nga condensing concentration (CCC) sa NaCl sa susamang mga sistema sa AgNP, kini nga mga resulta mahimong maalamon nga ibutang sa may kalabutan nga literatura.Huynh ug uban pa.gikalkulo nga ang CCC sa NaCl alang sa citrate-terminated silver nanoparticle nga adunay average nga diametro sa 71 nm mao ang 47.6 mM, samtang ang El Badawy et al.naobserbahan nga ang CCC sa 10 nm AgNPs nga adunay citrate coating mao ang 70 mM.10,16 Dugang pa, ang kamahinungdanon nga taas nga CCC nga mga 300 mM gisukod sa He et al., Nga hinungdan nga lahi ang ilang pamaagi sa synthesis gikan sa nahisgotan na nga publikasyon.48 Bisan kung ang karon nga kontribusyon wala gitumong sa usa ka komprehensibo nga pag-analisar sa kini nga mga kantidad, tungod kay ang among eksperimento nga mga kondisyon nagkadako sa pagkakomplikado sa tibuuk nga pagtuon, ang biolohikal nga may kalabutan nga NaCl nga konsentrasyon sa 50 mM, labi na ang 150 mM NaCl, ingon og taas kaayo.Naaghat nga coagulation, nagpatin-aw sa kusog nga mga pagbag-o nga nakit-an.
Ang sunod nga lakang sa eksperimento sa polymerization mao ang paggamit sa yano apan biolohikal nga may kalabutan nga mga molekula aron masundog ang mga interaksyon sa nanoparticle-biomolecule.Base sa DLS (Figures 6 ug 7) ug UV-Vis nga mga resulta (Supplementary Figures S3 ug S4), pipila ka mga kinatibuk-ang konklusyon mahimong ipahayag.Ubos sa among mga kondisyon sa eksperimento, ang gitun-an nga mga molekula nga glucose ug glutamine dili mag-aghat sa pagtipon sa bisan unsang sistema sa AgNP, tungod kay ang Z-mean nga uso suod nga may kalabotan sa katumbas nga kantidad sa pagsukod sa pakisayran.Bisan kung ang ilang presensya dili makaapekto sa panagsama, ang mga resulta sa eksperimento nagpakita nga kini nga mga molekula partially adsorbed sa nawong sa AgNPs.Ang labing prominenteng resulta nga nagsuporta niini nga panglantaw mao ang naobserbahang kausaban sa pagsuyop sa kahayag.Bisan kung ang AgNP-I wala magpakita sa makahuluganon nga wavelength o mga pagbag-o sa intensity, kini mahimong maobserbahan nga mas klaro pinaagi sa pagsukod sa mas dagkong mga partikulo, nga lagmit tungod sa mas dako nga optical sensitivity nga gihisgutan sa sayo pa.Bisan unsa pa ang konsentrasyon, ang glucose mahimong hinungdan sa usa ka labi ka labi nga pula nga pagbalhin pagkahuman sa 1.5 ka oras kumpara sa pagsukod sa kontrol, nga mga 40 nm sa AgNP-II ug mga 10 nm sa AgNP-III, nga nagpamatuod sa pagkahitabo sa mga interaksyon sa nawong.Ang Glutamine nagpakita og susama nga uso, apan ang kausaban dili kaayo klaro.Dugang pa, angay usab nga hisgutan nga ang glutamine makapakunhod sa hingpit nga potensyal sa zeta sa medium ug dagkong mga partikulo.Bisan pa, tungod kay kini nga mga pagbag-o sa zeta daw dili makaapekto sa lebel sa panagsama, mahimo nga pangagpas nga bisan ang gagmay nga mga biomolekul sama sa glutamine makahatag usa ka piho nga ang-ang sa spatial repulsion tali sa mga partikulo.
Figure 6 Ang dinamikong kahayag nga nagsabwag sa mga resulta sa citrate-terminated silver nanoparticle samples nga adunay nagkadako nga gidak-on (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ug 50 nm: AgNP-III) gipahayag isip average nga hydrodynamic diameter (Z average) (tuo) Ubos sa gawas nga mga kondisyon sa lain-laing mga konsentrasyon sa glucose, ang potensyal sa zeta (wala) mausab sulod sa 24 ka oras.
Figure 7 Ang dinamikong kahayag nga nagsabwag sa mga resulta sa citrate-terminated silver nanoparticles sample nga adunay nagkadako nga gidak-on (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ug 50 nm: AgNP-III) gipahayag isip average nga hydrodynamic diameter (Z average ) (tuo) Sa presensya sa glutamine, ang potensyal sa zeta (wala) mausab sulod sa 24 ka oras.
Sa laktud, ang gagmay nga mga biomolecules sama sa glucose ug glutamine dili makaapekto sa colloidal stability sa gisukod nga konsentrasyon: bisan kini makaapekto sa potensyal sa zeta ug UV-Vis nga mga resulta sa lain-laing ang-ang, ang Z average nga mga resulta dili makanunayon.Kini nagpakita nga ang nawong adsorption sa mga molekula likway electrostatic repulsion, apan sa samang higayon naghatag dimensional kalig-on.
Aron masumpay ang nangaging mga resulta sa nangaging mga resulta ug mas hanas ang pagsundog sa biolohikal nga mga kondisyon, gipili namo ang pipila sa kasagarang gigamit nga mga sangkap sa kultura sa selula ug gigamit kini isip mga kondisyon sa eksperimento alang sa pagtuon sa kalig-on sa AgNP colloids.Sa tibuok in vitro nga eksperimento, usa sa labing importante nga mga gimbuhaton sa DMEM isip usa ka medium mao ang pag-establisar sa gikinahanglan nga osmotic nga mga kondisyon, apan gikan sa kemikal nga punto sa panglantaw, kini usa ka komplikado nga solusyon sa asin nga adunay kinatibuk-ang ionic nga kusog nga susama sa 150 mM NaCl .40 Sama sa alang sa FBS, kini usa ka komplikado nga pagsagol sa mga biomolecules-panguna nga mga protina-gikan sa punto sa pagtan-aw sa adsorption sa nawong, kini adunay pipila ka mga pagkaparehas sa mga eksperimento nga resulta sa glucose ug glutamine, bisan pa sa kemikal nga komposisyon ug pagkalainlain Ang sekso labi ka komplikado.19 DLS ug UV-Ang makita nga mga resulta nga gipakita sa Figure 8 ug Supplementary Figure S5, matag usa, mahimong ipasabut pinaagi sa pagsusi sa kemikal nga komposisyon niini nga mga materyales ug pag-correlate niini sa mga sukod sa miaging seksyon.
Figure 8 Ang dinamikong kahayag nga nagsabwag sa mga resulta sa citrate-terminated silver nanoparticles sample nga adunay nagkadako nga gidak-on (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ug 50 nm: AgNP-III) gipahayag isip average nga hydrodynamic diameter (Z average ) (tuo) Sa presensya sa mga sangkap sa kultura sa selula DMEM ug FBS, ang potensyal sa zeta (wala) mausab sulod sa 24 ka oras.
Ang pagtunaw sa mga AgNP nga lainlain ang gidak-on sa DMEM adunay parehas nga epekto sa kalig-on sa colloidal nga naobserbahan sa presensya sa taas nga konsentrasyon sa NaCl.Ang pagkatibulaag sa AgNP sa 50 v / v% DMEM nagpakita nga ang dinagkong aggregation nakit-an uban ang pagtaas sa potensyal sa zeta ug Z-average nga kantidad ug ang mahait nga pagkunhod sa intensity sa SPR.Angayan nga matikdan nga ang labing kadaghan nga gidak-on sa aggregate nga gipahinabo sa DMEM pagkahuman sa mga oras nga 24 inversely proporsyonal sa gidak-on sa primer nanoparticle.
Ang interaksyon tali sa FBS ug AgNP susama sa naobserbahan sa presensya sa gagmay nga mga molekula sama sa glucose ug glutamine, apan ang epekto mas kusog.Ang Z average sa mga partikulo nagpabilin nga wala maapektuhan, samtang ang pagtaas sa potensyal sa zeta nakit-an.Ang SPR peak nagpakita sa usa ka gamay nga pula nga pagbalhin, apan tingali mas makaiikag, ang SPR intensity wala mokunhod sama ka mahinungdanon sama sa kontrol nga pagsukod.Kini nga mga resulta mahimong ipatin-aw pinaagi sa kinaiyanhon nga adsorption sa macromolecules sa ibabaw sa nanoparticle (ubos nga laray sa Figure 4), nga karon gisabot ingon nga ang pagporma sa biomolecular corona sa lawas.49