Tha Javascript à comas sa bhrobhsair agad an-dràsta.Nuair a tha javascript à comas, chan obraich cuid de dh’ obair na làraich-lìn seo.
Clàraich d’ fhiosrachadh sònraichte agus drogaichean sònraichte inntinneach, agus maidsidh sinn am fiosrachadh a bheir thu seachad le artaigilean san stòr-dàta farsaing againn agus cuiridh sinn leth-bhreac PDF thugad tro phost-d ann an deagh àm.
A bheil nanoparticles nas lugha an-còmhnaidh nas fheàrr?Tuig na buaidhean bith-eòlasach a tha aig cruinneachadh a rèir meud de nanoparticles airgid fo chumhachan a tha buntainneach gu bith-eòlasach
Ùghdaran: 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 de Cheimigeachd Àrainneachdail, an Ungair, an Ungair, an Ungair agus Saidheans Informatics , Oilthigh Szeged;2 Roinn Bith-cheimigeachd agus Bith-eòlas Molecular, Dàmh Saidheans agus Fiosrachaidh, Oilthigh Szeged, An Ungair;3 Roinn Microbio-eòlas, Dàmh Saidheans agus Fiosrachaidh, Oilthigh Szeged, An Ungair;4MTA-SZTE Buidheann Sgrùdaidh Ceimigeachd Reaction Kinetics agus Surface, Szeged, An Ungair* Chuir na h-ùghdaran sin gu co-ionann ris an obair seo.Conaltradh: Zoltán Kónya Roinn Ceimigeachd Gnìomhaichte agus Àrainneachd, Dàmh Saidheans agus Informatics, Oilthigh Szeged, Ceàrnag Rerrich 1, Szeged, H-6720, Fòn Ungair +36 62 544620 Post-d [Dìon post-d] Adhbhar: Tha nanoparticles airgid (AgNPs) aon de na stuthan nano-stuthan as cumanta a chaidh a sgrùdadh, gu sònraichte air sgàth an cleachdadh bith-mheidigeach.Ach, mar thoradh air a bhith a’ cruinneachadh nanoparticles, bidh an sàr-chiototoxicity agus gnìomhachd antibacterial gu tric air an cuir an cunnart ann am meadhanan bith-eòlasach.Anns an obair seo, chaidh sgrùdadh a dhèanamh air giùlan cruinneachaidh agus gnìomhan bith-eòlasach co-cheangailte ri trì sampallan nanoparticle airgid le crìoch citrate le trast-thomhas cuibheasach de 10, 20, agus 50 nm.Dòigh: Cleachd miocroscop dealanach tar-chuir gus nanoparticles a cho-chur agus a chomharrachadh, measadh a dhèanamh air an giùlan cruinneachaidh aig diofar luachan pH, NaCl, dùmhlachd glùcois agus glutamine le bhith a’ sgapadh solais fiùghantach agus speactroscopaidh faicsinneach ultraviolet.A bharrachd air an sin, ann an cultar cealla bidh co-phàirtean meadhanach leithid Dulbecco a’ leasachadh giùlan cruinneachaidh ann an Eagle Medium agus Fetal Calf Serum.Toraidhean: Tha na toraidhean a’ sealltainn gu bheil pH searbhagach agus susbaint electrolyte fiosaigeach mar as trice a’ toirt a-steach cruinneachadh aig ìre micron, a dh’ fhaodar a mheadhanachadh le bhith a’ cruthachadh corona biomolecular.Is fhiach a bhith mothachail gu bheil gràinean nas motha a’ nochdadh barrachd strì an aghaidh buaidhean bhon taobh a-muigh na an co-aoisean nas lugha.Chaidh deuchainnean cytotoxicity in vitro agus antibacterial a dhèanamh le bhith a’ làimhseachadh cheallan le cruinneachaidhean nanoparticle aig diofar ìrean cruinneachaidh.Co-dhùnadh: Tha na co-dhùnaidhean againn a’ nochdadh co-dhàimh domhainn eadar seasmhachd colloidal agus puinnseanta AgNPn, leis gu bheil fìor chruinneachadh a’ leantainn gu call iomlan de ghnìomhachd bith-eòlasach.Tha an ìre nas àirde de fhrith-chruinneachadh a chaidh fhaicinn airson mìrean nas motha a’ toirt buaidh mhòr air puinnseanta in vitro, leis gu bheil sampaill den leithid a’ cumail barrachd gnìomhachd cealla antimicrobial agus mamailean.Tha na co-dhùnaidhean sin a’ leantainn gu co-dhùnadh, a dh’aindeoin a’ bheachd choitcheann anns an litreachas iomchaidh, gur dòcha nach e a bhith ag amas air na nanoparticles as lugha an dòigh-obrach as fheàrr.Faclan-luirg: fàs le sìol, seasmhachd colloidal, giùlan cruinneachaidh a tha an urra ri meud, puinnseanta milleadh co-chruinneachaidh
Mar a tha iarrtas agus toradh nan stuthan a’ sìor dhol am meud, thathas a’ toirt barrachd is barrachd aire don ghnìomhachd bith-shàbhailteachd no bith-eòlasach aca.Tha nanoparticles airgid (AgNPs) mar aon de na riochdairean as cumanta a tha air an co-chur, air an sgrùdadh agus air an cleachdadh den chlas seo de stuthan air sgàth na feartan catalytic, optigeach agus bith-eòlasach sàr-mhath aca.1 Thathas a’ creidsinn sa chumantas gu bheil feartan sònraichte nan stuthan (AgNPs nam measg) gu ìre mhòr mar thoradh air an raon uachdar sònraichte aca.Mar sin, is e an duilgheadas do-sheachanta pròiseas sam bith a bheir buaidh air a’ phrìomh fheart seo, leithid meud gràin, còmhdach uachdar no cruinneachadh, co-dhiù an dèan e cron mòr air feartan nanoparticles a tha deatamach airson tagraidhean sònraichte.
Tha buaidhean meud mìrean agus stabilizers nan cuspairean a tha air an deagh chlàradh anns an litreachas.Mar eisimpleir, is e an sealladh ris an gabhar san fharsaingeachd gu bheil nanoparticles nas lugha nas puinnseanta na nanoparticles nas motha.2 Co-chòrdail ri litreachas coitcheann, tha na sgrùdaidhean a rinn sinn roimhe air sealltainn gnìomhachd meud nan nanosilver air ceallan mamalan agus meanbh-fhàs-bheairtean.3- 5 Tha còmhdach uachdar na fheart eile aig a bheil buaidh fharsaing air feartan nan stuthan.Dìreach le bhith a’ cur ris no ag atharrachadh stabilizers air an uachdar aige, faodaidh feartan fiosaigeach, ceimigeach agus bith-eòlasach gu tur eadar-dhealaichte a bhith aig an aon nano-stuthan.Mar as trice bidh cleachdadh riochdairean capaidh air a dhèanamh mar phàirt de synthesis nanoparticle.Mar eisimpleir, is e nanoparticles airgid le crìoch citrate aon de na AgNPan as buntainniche san rannsachadh, a tha air an co-chur le bhith a’ lughdachadh salainn airgid ann am fuasgladh stabilizer taghte mar mheadhan freagairt.Faodaidh 6 citrate brath a ghabhail gu furasta air a chosgais ìosal, a tha ri fhaighinn, biocompatibility, agus dàimh làidir ri airgead, a dh’ fhaodar a nochdadh ann an grunn eadar-obrachaidhean a thathar a ’moladh, bho bholadh uachdar reversible gu eadar-obrachaidhean ionic.Bidh moileciuilean beaga agus ianan polyatomic faisg air 7,8, leithid citrates, polymers, polyelectrolytes, agus riochdairean bith-eòlasach cuideachd air an cleachdadh gu cumanta gus nano-airgid a dhèanamh seasmhach agus gnìomhan sònraichte a dhèanamh air.9-12
Ged a tha an comas atharrachadh a dhèanamh air gnìomhachd nanoparticles le bhith a’ còmhdachadh uachdar a dh’aona ghnothach na raon gu math inntinneach, tha prìomh dhleastanas a’ chòmhdach uachdar seo glè bheag, a’ toirt seasmhachd colloidal don t-siostam nanoparticle.Bheir an raon uachdar sònraichte mòr de nano-stuthan lùth uachdar mòr, a chuireas bacadh air comas thermodynamic an t-siostam gus an lùth as ìsle aige a ruighinn.13 Às aonais seasmhachd ceart, faodaidh seo leantainn gu cruinneachadh de nano-stuthan.Is e cruinneachadh a th’ ann an cruinneachadh de ghràineanan de dhiofar chumaidhean agus mheudan a bhios a’ tachairt nuair a choinnicheas gràineanan sgaoilte agus nuair a bhios eadar-obrachaidhean thermodynamic gnàthach a’ leigeil leis na gràinean cumail ri chèile.Mar sin, bithear a’ cleachdadh stabilizers gus casg a chuir air cruinneachadh le bhith a’ toirt a-steach feachd repulsive mòr gu leòr eadar na mìrean gus cuir an-aghaidh an tarraing thermodynamic.14
Ged a chaidh cuspair meud mìrean agus còmhdach uachdar a sgrùdadh gu mionaideach ann an co-theacsa a riaghladh air gnìomhachd bith-eòlasach air a bhrosnachadh le nanoparticles, tha cruinneachadh gràin na raon air a bheilear a’ dearmad gu ìre mhòr.Cha mhòr nach eil sgrùdadh mionaideach ann gus fuasgladh fhaighinn air seasmhachd colloidal nanoparticles fo chumhachan buntainneach bith-eòlasach.10,15-17 A bharrachd air an sin, tha an tabhartas seo gu sònraichte tearc, far an deach sgrùdadh a dhèanamh air puinnseanta co-cheangailte ri cruinneachadh, eadhon ged a dh’ fhaodadh e droch ath-bhualaidhean adhbhrachadh, leithid thrombosis vascùrach, no call feartan a tha thu ag iarraidh, leithid puinnseanta. air a shealltainn ann am Figear 1.18, 19 air a shealltainn.Gu dearbh, tha aon den bheagan dhòighean aithnichte airson strì an aghaidh nanoparticle airgid co-cheangailte ri cruinneachadh, oir thathar ag aithris gu bheil cuid de sheòrsan E. coli agus Pseudomonas aeruginosa a’ lughdachadh an cugallachd nano-airgid le bhith a’ cur an cèill am pròtain flagellin, flagellin.Tha dàimh àrd aige ri airgead, agus mar sin a’ brosnachadh cruinneachadh.20
Tha grunn dhòighean eadar-dhealaichte ann co-cheangailte ri puinnseanta nanoparticles airgid, agus tha cruinneachadh a’ toirt buaidh air na h-innealan sin uile.Tha an dòigh as motha a chaidh a dheasbad airson gnìomhachd bith-eòlasach AgNP, ris an canar uaireannan an uidheamachd “Trojan Horse”, a’ faicinn AgNPn mar luchd-giùlan Ag +.1,21 Faodaidh an inneal each Trojan dèanamh cinnteach à àrdachadh mòr ann an dùmhlachd Ag + ionadail, a tha a’ leantainn gu gineadh ROS agus depolarization membran.22-24 Faodaidh cruinneachadh buaidh a thoirt air leigeil ma sgaoil Ag +, mar sin a’ toirt buaidh air puinnseanta, leis gu bheil e a’ lughdachadh an uachdar gnìomhach èifeachdach far am faodar ions airgid a oxidachadh agus a sgaoileadh.Ach, chan e a-mhàin gu bheil AgNPs a’ taisbeanadh puinnseanta tro sgaoileadh ion.Feumar beachdachadh air mòran eadar-obrachaidhean co-cheangailte ri meud agus morf-eòlas.Nam measg, tha meud agus cumadh uachdar nanoparticle nam feartan comharraichte.4,25 Faodar cruinneachadh nan uidheaman sin a sheòrsachadh mar “innealan puinnseanta brosnaichte.”Is dòcha gu bheil mòran ath-bhualaidhean mitochondrial agus membran uachdar ann a dh’ fhaodadh cron a dhèanamh air organelles agus bàs cealla adhbhrachadh.25-27 Leis gu bheil cruthachadh cruinneachaidhean gu nàdarrach a’ toirt buaidh air meud agus cumadh nithean anns a bheil airgead a tha aithnichte le siostaman beò, dh’ fhaodadh buaidh a bhith aig na h-eadar-obrachaidhean sin cuideachd.
Anns a’ phàipear a rinn sinn roimhe air cruinneachadh nanoparticles airgid, sheall sinn modh sgrìonaidh èifeachdach anns an robh deuchainnean bith-eòlasach ceimigeach agus in vitro gus an duilgheadas seo a sgrùdadh.Is e 19 Dynamic Light Scattering (DLS) an dòigh as fheàrr leotha airson an seòrsa sgrùdaidh seo oir faodaidh an stuth photons a sgapadh aig tonn-tonn a tha coltach ri meud a ghràineanan.Leis gu bheil astar gluasad Brownian de ghràineanan anns a ’mheadhan leaghaidh co-cheangailte ris a’ mheud, faodar an atharrachadh ann an dian solais sgapte a chleachdadh gus trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (Z-mean) den sampall leaghaidh a dhearbhadh.28 A bharrachd air an sin, le bhith a’ cur bholtaids ris an t-sampall, faodar an comas zeta (ζ comas) den nanoparticle a thomhas san aon dòigh ri luach cuibheasach Z.13,28 Ma tha luach iomlan a’ chomas zeta àrd gu leòr (a rèir stiùiridhean coitcheann> ±30 mV), cruthaichidh e ath-bhualadh làidir electrostatach eadar na gràineanan gus cuir an-aghaidh a’ cho-chruinneachadh.Tha ath-shuidheachadh plasmon uachdar caractar (SPR) na iongantas optigeach sònraichte, gu sònraichte air sgàth nanoparticles meatailt luachmhor (Au agus Ag sa mhòr-chuid).29 Stèidhichte air oscillations dealanach (plasmons uachdar) de na stuthan sin air an nanoscale, tha fios gu bheil stùc in-ghabhail UV-Vis àbhaisteach aig AgNPs spherical faisg air 400 nm.30 Thathas a’ cleachdadh dian agus gluasad tonn-tonn nam mìrean gus cur ri toraidhean DLS, oir faodar an dòigh seo a chleachdadh gus cruinneachadh nanoparticle a lorg agus sùghadh uachdar biomolecules.
Stèidhichte air an fhiosrachadh a gheibhear, bithear a’ dèanamh ion-obrachadh cealla (MTT) agus measaidhean antibacterial ann an dòigh a tha puinnseanta AgNP air a mhìneachadh mar ghnìomh ìre cruinneachaidh, seach (am bàillidh as cumanta) dùmhlachd nanoparticle.Leigidh an dòigh shònraichte seo leinn sealltainn cho cudromach sa tha ìre cruinneachaidh ann an gnìomhachd bith-eòlasach, oir, mar eisimpleir, bidh AgNPan a tha air an crìochnachadh le citrate a’ call an gnìomhachd bith-eòlasach gu tur taobh a-staigh beagan uairean a thìde mar thoradh air cruinneachadh.19
Anns an obair làithreach, tha sinn ag amas air na tabhartasan a rinn sinn roimhe a leudachadh gu mòr ann an seasmhachd colloids bith-cheangailte agus am buaidh air gnìomhachd bith-eòlasach le bhith a’ sgrùdadh buaidh meud nanoparticle air cruinneachadh nanoparticle.Chan eil teagamh nach e seo aon de na sgrùdaidhean air nanoparticles.Sealladh le ìomhaigh nas àirde agus 31 Gus sgrùdadh a dhèanamh air a’ chùis seo, chaidh dòigh fàis le sìol a chleachdadh gus AgNPan le crìoch citrate a thoirt gu buil ann an trì raointean meud eadar-dhealaichte (10, 20, agus 50 nm).6,32 mar aon de na dòighean as cumanta.Airson nano-stuthan a tha air an cleachdadh gu farsaing agus gu cunbhalach ann an tagraidhean meidigeach, tha AgNPan le crìoch citrate de dhiofar mheudan air an taghadh gus sgrùdadh a dhèanamh air an eisimeileachd meud a dh’ fhaodadh a bhith aig feartan bith-eòlasach nanosilver co-cheangailte ri cruinneachadh.Às deidh dhuinn AgNPs de dhiofar mheudan a cho-chur, chomharraich sinn na sampallan a chaidh a thoirt a-mach le microscopy dealanach tar-chuir (TEM), agus an uairsin rinn sinn sgrùdadh air na gràineanan a’ cleachdadh a ’mhodh sgrìonaidh a chaidh ainmeachadh.A bharrachd air an sin, an làthair cultaran cealla in vitro Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) agus Fetal Bovine Serum (FBS), chaidh an giùlan cruinneachaidh a bha an urra ri meud agus a ghiùlan a mheasadh aig diofar luachan pH, NaCl, glucose, agus dùmhlachd glutamine.Tha feartan cytotoxicity air an co-dhùnadh fo chumhachan coileanta.Tha an co-aontachd saidheansail a’ nochdadh gu bheil mìrean nas lugha san fharsaingeachd nas fheàrr;tha an sgrùdadh againn a’ toirt seachad àrd-ùrlar ceimigeach agus bith-eòlasach gus faighinn a-mach a bheil seo fìor.
Chaidh trì nanoparticles airgid le raointean meud eadar-dhealaichte ullachadh leis an dòigh fàis stèidhichte air sìol a mhol Wan et al., le beagan atharrachaidhean.6 Tha an dòigh seo stèidhichte air lughdachadh ceimigeach, a’ cleachdadh airgead nitrate (AgNO3) mar an stòr airgid, sodium borohydride (NaBH4) mar àidseant lughdachadh, agus sodium citrate mar an stàball.An toiseach, ullaich 75 mL de fhuasgladh uisgeach citrate 9 mM bho sodium citrate dihydrate (Na3C6H5O7 x 2H2O) agus teas gu 70 ° C.An uairsin, chaidh 2 mL de fhuasgladh 1% w / v AgNO3 a chur ris a’ mheadhan ath-bhualadh, agus an uairsin chaidh am fuasgladh sodium borohydride ullachadh (2 mL 0.1% w / v) a dhòrtadh a-steach don mheasgachadh dropwise.Chaidh an crochadh buidhe-donn a chumail aig 70 ° C le gluasad làidir airson 1 uair, agus an uairsin fhuarachadh gu teòthachd an t-seòmair.Tha an sampall a thig às (ris an canar AgNP-I bho seo a-mach) air a chleachdadh mar bhunait airson fàs le sìol anns an ath cheum synthesis.
Gus casg a chuir air mìrean meadhanach mòr (air a chomharrachadh mar AgNP-II), teas fuasgladh citrate 90 mL 7.6 mM gu 80 ° C, measgachadh e le 10 mL AgNP-I, agus an uairsin measgachadh 2 mL 1% w / v Am fuasgladh AgNO3 air a chumail fo ghluasad meacanaigeach làidir airson 1 uair, agus an uairsin chaidh an sampall fhuarachadh gu teòthachd an t-seòmair.
Airson a 'ghràin as motha (AgNP-III), cuir a-rithist an aon phròiseas fàis, ach anns a' chùis seo, cleachd 10 mL de AgNP-II mar an crochadh sìol.Às deidh na sampallan teòthachd an t-seòmair a ruighinn, shuidhich iad an dùmhlachd ainmichte Ag stèidhichte air an t-susbaint AgNO3 iomlan gu 150 ppm le bhith a ’cur ris no a’ falmhachadh fuasglaidh a bharrachd aig 40 ° C, agus mu dheireadh gan stòradh aig 4 ° C gus an tèid a chleachdadh a bharrachd.
Cleachd FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (Prìomh Oifis Corporra FEI, Hillsboro, Oregon, na SA) le bholtadh luathachaidh 200 kV gus sgrùdadh a dhèanamh air feartan moirfeòlais nanoparticles agus am pàtran eadar-dhealachaidh dealanach (ED) a ghlacadh.Chaidh co-dhiù ìomhaighean riochdachail 15 (~ gràinean 750) a mheasadh a’ cleachdadh pasgan bathar-bog ImageJ, agus chaidh na histograman a thàinig às (agus a h-uile graf san sgrùdadh gu lèir) a chruthachadh ann an OriginPro 2018 (OriginLab, Northampton, MA, USA) 33, 34.
Chaidh an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (Z-cuibheasach), comas zeta (ζ-comas) agus ath-shuidheachadh plasmon uachdar sònraichte (SPR) de na sampallan a thomhas gus na feartan colloidal tùsail aca a nochdadh.Chaidh trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic agus comas zeta an t-sampall a thomhas leis an ionnstramaid Malvern Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments, Malvern, RA) a’ cleachdadh ceallan capillary fillte cuidhteasach aig 37 ± 0.1 ° C.Chaidh Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis spectrophotometer (Halma PLC, Largo, FL, USA) a chleachdadh gus feartan sònraichte SPR fhaighinn bho spectra in-ghabhail UV-Vis de shamhlaichean anns an raon de 250-800 nm.
Rè an deuchainn gu lèir, chaidh trì seòrsachan tomhais eadar-dhealaichte co-cheangailte ri seasmhachd colloidal a dhèanamh aig an aon àm.Cleachd DLS gus trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z) agus comas zeta (ζ comas) de na gràineanan a thomhas, leis gu bheil cuibheasachd Z co-cheangailte ri meud cuibheasach nan cruinneachaidhean nanoparticle, agus tha an comas zeta a’ nochdadh a bheil an gluasad electrostatach san t-siostam làidir gu leòr airson tarraing Van der Waals eadar nanoparticles a chothromachadh.Tha tomhasan air an dèanamh ann an trì-fhillte, agus tha an claonadh àbhaisteach de Z mean agus comas zeta air a thomhas le bathar-bog Zetasizer.Tha speactra SPR àbhaisteach nam mìrean air am measadh le speactroscopaidh UV-Vis, oir faodaidh atharrachaidhean ann an dian agus tonn-tonn stùc a bhith a’ nochdadh cruinneachadh agus eadar-obrachadh uachdar.29,35 Gu dearbh, tha buaidh plasmon uachdar ann am meatailtean luachmhor cho mòr is gu bheil e air leantainn gu dòighean ùra airson mion-sgrùdadh air biomolecules.29,36,37 Tha an dùmhlachd de AgNPs anns a’ mheasgachadh deuchainneach timcheall air 10 ppm, agus is e an adhbhar dian an in-ghabhail SPR tùsail as àirde a shuidheachadh gu 1. Chaidh an deuchainn a dhèanamh ann an dòigh a tha an urra ri ùine aig 0;1.5;3;6;12 agus 24 uairean fo dhiofar shuidheachaidhean a tha buntainneach gu bith-eòlasach.Tha barrachd mion-fhiosrachaidh a’ toirt cunntas air an deuchainn ri fhaicinn san obair a rinn sinn roimhe.19 Ann an ùine ghoirid, diofar luachan pH (3; 5; 7.2 agus 9), eadar-dhealaichte sodium chloride (10 mM; 50 mM; 150 mM), glucose (3.9 mM; 6.7 mM) agus glutamine (4 mM) dùmhlachd, agus cuideachd ag ullachadh Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) agus Fetal Bovine Serum (FBS) (ann an uisge agus DMEM) mar shiostaman modail, agus rinn iad sgrùdadh air a’ bhuaidh aca air giùlan cruinneachaidh nan nanoparticles airgid synthesized.pH Tha luachan, NaCl, glucose, agus glutamine air am measadh stèidhichte air co-chruinneachaidhean fios-eòlasach, fhad ‘s a tha na suimean DMEM agus FBS co-ionann ris na h-ìrean a chaidh a chleachdadh anns an deuchainn in vitro gu lèir.38-42 Chaidh a h-uile tomhas a dhèanamh aig pH 7.2 agus 37 ° C le dùmhlachd salainn cùil seasmhach de 10 mM NaCl gus cuir às do eadar-obrachaidhean gràin fada (ach a-mhàin cuid de dheuchainnean co-cheangailte ri pH agus NaCl, far a bheil na buadhan sin nan caochladairean fo sgrùdadh).28 Tha geàrr-chunntas air liosta nan diofar shuidheachaidhean ann an Clàr 1. Tha an deuchainn comharraichte le † air a chleachdadh mar iomradh agus tha e a rèir sampall anns a bheil 10 mM NaCl agus pH 7.2.
Chaidh loidhne cealla aillse prostate daonna (DU145) agus keratinocytes daonna neo-bhàsmhor (HaCaT) fhaighinn bho ATCC (Manassas, VA, USA).Tha ceallan air an àiteachadh gu cunbhalach anns an Eagle meadhanach riatanach as ìsle aig Dulbecco (DMEM) anns a bheil 4.5 g / L glucose (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), le taic bho 10% FBS, 2 mM L-glutamine, 0.01% Streptomycin agus 0.005% Penicillin (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA).Tha na ceallan air an àiteachadh ann an goireadair 37 ° C fo 5% CO2 agus taiseachd 95%.
Gus sgrùdadh a dhèanamh air na h-atharrachaidhean ann an cytotoxicity AgNP air adhbhrachadh le cruinneachadh gràin ann an dòigh a tha an urra ri ùine, chaidh assay MTT dà-cheum a dhèanamh.An toiseach, chaidh comasachd an dà sheòrsa cealla a thomhas às deidh làimhseachadh le AgNP-I, AgNP-II agus AgNP-III.Chun na crìche seo, chaidh an dà sheòrsa cealla a shìolachadh ann am pleitean 96-tobar aig dùmhlachd de cheallan 10,000 / tobar agus air an làimhseachadh le trì diofar mheudan de nanoparticles airgid ann an dùmhlachd àrdachadh air an dàrna latha.Às deidh 24 uair de làimhseachadh, chaidh na ceallan a nighe le PBS agus an toirt a-steach le reagent MTT 0.5 mg / mL (SERVA, Heidelberg, a’ Ghearmailt) air a lagachadh ann am meadhan cultair airson 1 uair aig 37 ° C.Chaidh criostalan Formazan a sgaoileadh ann an DMSO (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), agus chaidh an in-ghabhail a thomhas aig 570 nm a’ cleachdadh leughadair truinnsear Synergy HTX (BioTek-Ungair, Budapest, An Ungair).Thathas den bheachd gur e luach in-ghabhail an sampall smachd gun làimhseachadh ìre mairsinneachd 100%.Dèan co-dhiù 3 deuchainnean a’ cleachdadh ceithir mac-samhail bith-eòlasach neo-eisimeileach.Tha IC50 air a thomhas bho lùb freagairt dòs stèidhichte air toraidhean spionnadh.
Às deidh sin, anns an dàrna ceum, le bhith a’ toirt a-steach na gràineanan le 150 mM NaCl airson diofar amannan (0, 1.5, 3, 6, 12, agus 24 uairean) mus deach làimhseachadh cealla, chaidh diofar stàitean cruinneachaidh de nanoparticles airgid a thoirt gu buil.Às deidh sin, chaidh an aon mheasadh MTT a dhèanamh mar a chaidh a mhìneachadh roimhe seo gus measadh a dhèanamh air atharrachaidhean ann an comas obrachaidh cealla air an tug cruinneachadh gràin buaidh.Cleachd GraphPad Prism 7 gus an toradh deireannach a mheasadh, obraich a-mach brìgh staitistigeil an deuchainn le deuchainn-t gun chàradh, agus comharraich an ìre aige mar * (p ≤ 0.05), ** (p ≤ 0.01), *** (p ≤ 0.001). ) Agus **** (p ≤ 0.0001).
Chaidh trì diofar mheudan de nanoparticles airgid (AgNP-I, AgNP-II agus AgNP-III) a chleachdadh airson so-leòntachd antibacterial do Cryptococcus neoformans IFM 5844 (IFM; Ionad Rannsachaidh airson Fungasan Pathogenic agus Toxicology Microbial, Oilthigh Chiba) agus Bacillus Test megaterium SZMC 6031 (SZMC: Szeged Microbiology Collection) agus E. coli SZMC 0582 ann am meadhan RPMI 1640 (Sigma-Aldrich Co.).Gus measadh a dhèanamh air na h-atharrachaidhean ann an gnìomhachd antibacterial air adhbhrachadh le bhith a’ cruinneachadh ghràineanan, an toiseach, chaidh an dùmhlachd bacaidh as ìsle (MIC) a dhearbhadh le microdilution ann am plàta microtiter 96-tobar.Gu 50 μL de chasg cealla àbhaisteach (5 × 104 ceallan / mL ann am meadhan RPMI 1640), cuir 50 μL de chasg nanoparticle airgid agus caolaich dà uair an dùmhlachd (anns a ’mheadhan a chaidh ainmeachadh, is e an raon 0 agus 75 ppm, Is e sin, anns an sampall smachd tha 50 μL de chrochadh cealla agus 50 μL de mheadhan gun nanoparticles).Às deidh sin, chaidh a’ phlàta a bhrosnachadh aig 30 ° C airson 48 uairean, agus chaidh dùmhlachd optigeach a’ chultair a thomhas aig 620 nm a’ cleachdadh leughadair truinnsear SPECTROstar Nano (BMG LabTech, Offenburg, A’ Ghearmailt).Chaidh an deuchainn a dhèanamh trì tursan ann an trì-fhillte.
Ach a-mhàin gun deach 50 μL de shamhlaichean nanoparticle singilte a chleachdadh aig an àm seo, chaidh an aon dòigh-obrach a chaidh a mhìneachadh roimhe a chleachdadh gus sgrùdadh a dhèanamh air buaidh cruinneachadh air gnìomhachd antibacterial air na sreathan a chaidh ainmeachadh.Bithear a’ toirt a-mach diofar stàitean cruinneachaidh de nanoparticles airgid le bhith a’ toirt a-steach na gràineanan le 150 mM NaCl airson diofar amannan (0, 1.5, 3, 6, 12, agus 24 uairean) mus tèid giullachd cealla.Chaidh casg le taic bho 50 μL de mheadhan RPMI 1640 a chleachdadh mar smachd fàis, agus gus smachd a chumail air puinnseanta, chaidh casg le nanoparticles neo-iomlan a chleachdadh.Chaidh an deuchainn a dhèanamh trì tursan ann an trì-fhillte.Cleachd GraphPad Prism 7 gus an toradh deireannach a mheasadh a-rithist, a’ cleachdadh an aon sgrùdadh staitistigeil ri mion-sgrùdadh MTT.
Tha an ìre cruinneachaidh de na mìrean as lugha (AgNP-I) air a chomharrachadh, agus chaidh na toraidhean fhoillseachadh gu ìre san obair a rinn sinn roimhe, ach airson coimeas nas fheàrr, chaidh na gràinean uile a sgrùdadh gu mionaideach.Tha an dàta deuchainneach air a chruinneachadh agus air a dheasbad anns na h-earrannan a leanas.Trì meudan de AgNP.19
Dhearbh tomhasan a rinn TEM, UV-Vis agus DLS an synthesis soirbheachail de gach sampall AgNP (Figear 2A-D).A rèir a 'chiad sreath de Figear 2, tha am mìrean as lugha (AgNP-I) a' sealltainn morf-eòlas spherical èideadh le trast-thomhas cuibheasach de mu 10 nm.Tha an dòigh fàis meadhan-sìol cuideachd a’ toirt diofar raointean meud do AgNP-II agus AgNP-III le trast-thomhas cuibheasach de ghràinean timcheall air 20 nm agus 50 nm, fa leth.A rèir claonadh àbhaisteach cuairteachadh mìrean, chan eil meudan nan trì sampallan a’ dol thairis air, rud a tha cudromach airson an anailis coimeasach.Le bhith a’ dèanamh coimeas eadar an co-mheas cuibheasach taobh agus an co-mheas tana de ro-mheasaidhean gràin 2D stèidhichte air TEM, thathas a’ gabhail ris gu bheil sphericity nam mìrean air a mheasadh le plug-in sìoltachain cumadh ImageJ (Figear 2E).43 A rèir mion-sgrùdadh air cumadh ghràineanan, chan eil fàs mìrean a’ toirt buaidh air a’ cho-mheas taobh aca (taobh mòr/taobh ghoirid den cheart-cheàrnach crìche as lugha), agus an co-mheas tana (sgìre tomhais den chearcall foirfe co-fhreagarrach / raon teòiridheach). ) lùghdachadh mean air mhean.Tha seo a’ leantainn gu barrachd is barrachd ghràineanan polyhedral, a tha gu tur cruinn ann an teòiridh, a rèir co-mheas tana de 1.
Figear 2 Ìomhaigh microsgop dealanach tar-chuir (TEM) (A), pàtran eadar-dhealachaidh dealanach (ED) (B), histogram cuairteachadh meud (C), speactram sùghaidh solais àbhaisteach ultraviolet-fhaicsinneach (UV-Vis) (D), agus Citrate fluid cuibheasach - tha trì raointean meud eadar-dhealaichte aig nanoparticles airgid le trast-thomhas meacanaigeach (Z-cuibheasachd), comas zeta, co-mheas taobh agus tighead (E): Is e AgNP-I 10 nm (sreath gu h-àrd), Is e AgNP -II 20 nm (sreath mheadhanach). ), Is e AgNP-III (sreath gu h-ìosal) 50 nm.
Ged a thug nàdar cearcallach an dòigh fàis buaidh air cumadh mìrean gu ìre, agus mar thoradh air sin bha sphericity nas lugha de AgNPn nas motha, dh’ fhan na trì sampallan leth-spherical.A bharrachd air an sin, mar a chithear anns a’ phàtran eadar-dhealachaidh dealanach ann am Figear 2B, nano Chan eil buaidh air criostalachd nam mìrean.Tha an fhàinne sgaraidh follaiseach - a dh’ fhaodar a cheangal ri clàran-airgid (111), (220), (200), agus (311) Miller - gu math co-chòrdail ris an litreachas saidheansail agus na chuir sinn roimhe.9, 19,44 Tha an sgaradh de fhàinne Debye-Scherrer de AgNP-II agus AgNP-III mar thoradh air gu bheil an ìomhaigh ED air a ghlacadh aig an aon àrdachadh, gus mar a bhios meud nam mìrean ag àrdachadh, bidh an àireamh de ghràinean sgaoilte gach sgìre aonad a 'meudachadh agus a' lùghdachadh.
Tha fios gu bheil meud agus cumadh nanoparticles a’ toirt buaidh air gnìomhachd bith-eòlasach.3,45 Faodar gnìomhachd catalytic agus bith-eòlasach a tha an urra ri cumadh a mhìneachadh leis gu bheil diofar chumaidhean buailteach a bhith ag iomadachadh aghaidhean criostail sònraichte (le clàran-amais Miller eadar-dhealaichte), agus tha gnìomhan eadar-dhealaichte aig na h-aghaidhean criostail sin.45,46 Leis gu bheil na gràinean ullaichte a’ toirt seachad toraidhean ED co-chosmhail a rèir feartan criostail glè choltach, faodar gabhail ris anns na deuchainnean seasmhachd colloidal agus gnìomhachd bith-eòlasach againn às deidh sin, gum bu chòir eadar-dhealachaidhean sam bith a chaidh fhaicinn a bhith air sgàth meud Nanoparticle, chan e feartan co-cheangailte ri cumadh.
Tha na toraidhean UV-Vis air a bheil geàrr-chunntas ann am Figear 2D a’ cur barrachd cuideam air nàdar spherical an AgNP synthesized, leis gu bheil stùcan SPR de na trì sampallan timcheall air 400 nm, a tha na luach àbhaisteach de nanoparticles airgid spherical.29,30 Dhaingnich an speactram a chaidh a ghlacadh cuideachd fàs soirbheachail nanosilver le sìol.Mar a tha meud nam mìrean a’ dol am meud, tha an tonn-tonn a tha co-chosmhail ris an ìre as àirde de sholais AgNP-II - nas follaisiche - A rèir an litreachais, AgNP-III eòlas air gluasad dearg.6,29
A thaobh seasmhachd colloidal tùsail an t-siostam AgNP, chaidh DLS a chleachdadh gus trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic agus comas zeta nam mìrean aig pH 7.2 a thomhas.Tha na toraidhean a chithear ann am Figear 2E a’ sealltainn gu bheil seasmhachd colloidal nas àirde aig AgNP-III na AgNP-I no AgNP-II, leis gu bheil stiùiridhean cumanta a’ nochdadh gu bheil comas zeta de 30 mV iomlan riatanach airson seasmhachd colloidal fad-ùine Tha an lorg seo a’ faighinn tuilleadh taic nuair tha luach cuibheasach Z (air fhaighinn mar thrast-thomhas cuibheasach hydrodynamic de ghràineanan an-asgaidh agus iomlan) air a choimeas ris a’ phrìomh mheud mìrean a fhuair TEM, oir mar as fhaisge a tha an dà luach, is ann as ciùine a bhios an ìre Cruinnich san sampall.Gu dearbh, tha cuibheasachd Z de AgNP-I agus AgNP-II reusanta nas àirde na am prìomh mheud mìrean air a mheasadh le TEM, agus mar sin an taca ri AgNP-III, thathas an dùil gum bi na sampallan sin nas dualtaiche cruinneachadh, far a bheil an comas zeta fìor àicheil. an cois meud dlùth An luach cuibheasach Z.
Faodaidh am mìneachadh airson an iongantas seo a bhith dà-fhillte.Air an aon làimh, tha an dùmhlachd citrate air a chumail aig an aon ìre anns a h-uile ceum synthesis, a ’toirt seachad àireamh gu math àrd de bhuidhnean uachdar fo chasaid gus casg a chuir air farsaingeachd uachdar sònraichte nam mìrean a tha a’ fàs bho bhith a ’dol sìos.Ach, a rèir Levak et al., Faodar moileciuilean beaga mar citrate a bhith air an iomlaid gu furasta le biomolecules air uachdar nan nanoparticles.Anns a ‘chùis seo, bidh seasmhachd colloidal air a dhearbhadh le corona nam biomolecules a chaidh a thoirt a-mach.31 Leis gun deach an giùlan seo fhaicinn cuideachd nar tomhasan cruinneachaidh (air a dheasbad nas mionaidiche nas fhaide air adhart), chan urrainn dha caip citrate leis fhèin an t-iongantas seo a mhìneachadh.
Air an làimh eile, tha meud a ’ghràin ann an co-rèireach ris a’ chlaonadh cruinneachaidh aig ìre nan nanometer.Tha seo gu ìre mhòr a’ faighinn taic bhon dòigh thraidiseanta Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO), far a bheilear a’ toirt iomradh air tàladh gràin mar an t-suim de fheachdan tarraingeach agus ath-tharraingeach eadar gràineanan.A rèir He et al., tha an luach as àirde de lùb lùth DLVO a’ lùghdachadh le meud nan nanoparticles anns na nanoparticles hematite, ga dhèanamh nas fhasa an lùth bun-sgoile as ìsle a ruighinn, agus mar sin a’ brosnachadh cruinneachadh neo-atharrachail (dùmhlachd).47 Ach, thathas a’ cumail a-mach gu bheil taobhan eile taobh a-muigh crìochan teòiridh DLVO.Ged a tha grabhataidh van der Waals agus ath-bhualadh dà-fhilleadh electrostatach coltach ri meud mìrean a tha a’ sìor fhàs, thuirt sgrùdadh le Hotze et al.a’ moladh gum bi buaidh nas làidire aige air cruinneachadh na tha DLVO a’ ceadachadh.14 Tha iad den bheachd nach urrainnear cuartachadh uachdar nanoparticles a mheas mar uachdar còmhnard tuilleadh, a’ fàgail tuairmse matamataigeach neo-iomchaidh.A bharrachd air an sin, mar a bhios meud nam mìrean a’ dol sìos, bidh an àireamh sa cheud de dadaman a tha an làthair air an uachdar a’ fàs nas àirde, a’ leantainn gu structar dealanach agus giùlan cosgais uachdar.Agus bidh reactivity uachdar ag atharrachadh, a dh ’fhaodadh leantainn gu lùghdachadh ann an cosgais an t-sreath dhùbailte dealain agus a’ brosnachadh cruinneachadh.
Nuair a bha sinn a’ dèanamh coimeas eadar toraidhean DLS AgNP-I, AgNP-II, agus AgNP-III ann am Figear 3, thug sinn an aire gun robh na trì sampallan a’ nochdadh co-chruinneachadh brosnachaidh pH co-chosmhail.Bidh àrainneachd a tha gu math searbhagach (pH 3) a’ gluasad comas zeta an t-sampall gu 0 mV, ag adhbhrachadh gum bi gràineanan a’ cruthachadh cruinneachaidhean meud micron, fhad ‘s a bhios pH alcaileach a’ gluasad a chomas zeta gu luach àicheil nas motha, far a bheil na gràineanan a’ cruthachadh cruinneachaidhean nas lugha (pH 5). ).Agus 7.2) ), no fuireach gu tur neo-iomlan (pH 9).Chaidh eadar-dhealachaidhean cudromach fhaicinn cuideachd eadar na diofar shamhlaichean.Tron deuchainn, b’ e AgNP-I an fheadhainn as mothachaile a thaobh atharrachaidhean comasach zeta air an adhbhrachadh le pH, leis gu bheil comas zeta nam mìrean sin air a lughdachadh aig pH 7.2 an coimeas ri pH 9, agus cha do sheall AgNP-II agus AgNP-III ach A. Tha atharrachadh mòr ann an ζ timcheall air pH 3. A thuilleadh air an sin, sheall AgNP-II atharrachaidhean nas slaodaiche agus comas meadhanach zeta, agus sheall AgNP-III an giùlan as miosa de na trì, oir sheall an siostam an luach zeta iomlan as àirde agus gluasad slaodach, a 'sealltainn AgNP-III A’ mhòr-chuid an aghaidh cruinneachadh air a bhrosnachadh le pH.Tha na toraidhean sin co-chòrdail ri toraidhean tomhais trast-thomhas hydrodynamic cuibheasach.A’ beachdachadh air meud nam pàirtean de na primers aca, sheall AgNP-I co-chruinneachadh mean air mhean aig a h-uile luach pH, ​​is dòcha mar thoradh air cùl-raon 10 mM NaCl, fhad ‘s nach robh AgNP-II agus AgNP-III a’ nochdadh ach cudromach aig pH 3 De chruinneachadh.Is e an eadar-dhealachadh as inntinniche, a dh’ aindeoin meud mòr nanoparticle, gur e AgNP-III na cruinneachaidhean as lugha aig pH 3 ann an 24 uairean, a’ soilleireachadh na feartan an-aghaidh cruinneachaidh aige.Le bhith a’ roinneadh an Z cuibheasach de AgNPn aig pH 3 às deidh 24 uairean a rèir luach an t-sampall ullaichte, faodar fhaicinn gu bheil meudan coimeasach iomlan AgNP-I agus AgNP-II air a dhol suas 50 uair, 42 uair, agus 22 uair. , fa leth.III.
Figear 3 Tha toraidhean sgapaidh solais fiùghantach an t-sampall nanoparticles airgid le crìoch citrate le meud a tha a’ sìor fhàs (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II agus 50 nm: AgNP-III) air an cur an cèill mar an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z). ) (deas) Fo chumhachan pH eadar-dhealaichte, bidh an comas zeta (clì) ag atharrachadh taobh a-staigh 24 uairean.
Thug an cruinneachadh a bha an urra ri pH cuideachd buaidh air ath-shuidheachadh plasmon uachdar àbhaisteach (SPR) de na sampallan AgNP, mar a chithear bhon speactram UV-Vis aca.A rèir Figear Leasachail S1, tha an cruinneachadh de na trì crochaidhean nanoparticle airgid air a leantainn le lùghdachadh ann an dian na stùcan SPR aca agus gluasad meadhanach dearg.Tha ìre nan atharrachaidhean sin mar ghnìomh pH co-chòrdail ris an ìre de cho-chruinneachadh a thathar a’ sùileachadh le toraidhean DLS, ach chaidh gluasadan inntinneach fhaicinn.A dh ’aindeoin intuition, tha e a’ tionndadh a-mach gur e an AgNP-II meadhanach mòr an fheadhainn as mothachail air atharrachaidhean SPR, fhad ‘s nach eil an dà shampall eile cho mothachail.Ann an rannsachadh SPR, is e 50 nm a’ chrìoch meud gràinean teòiridheach, a thathas a’ cleachdadh gus eadar-dhealachadh a dhèanamh air gràineanan stèidhichte air na feartan dielectric aca.Faodar gràineanan nas lugha na 50 nm (AgNP-I agus AgNP-II) a mhìneachadh mar dipoles dielectric sìmplidh, fhad ‘s a tha feartan dielectric nas iom-fhillte aig gràineanan a ruigeas no a tha nas àirde na a’ chrìoch seo (AgNP-III), agus an ath-shuidheachadh bidh an còmhlan a ’sgaradh gu atharrachaidhean ioma-mhodhail. .Ann an cùis dà shampall gràin nas lugha, faodar AgNPs a mheas mar dipoles sìmplidh, agus faodaidh am plasma a dhol thairis air gu furasta.Mar a bhios meud nam mìrean a’ dol am meud, bidh an ceangal seo gu ìre mhòr a’ toirt a-mach plasma nas motha, a dh’ fhaodadh mìneachadh a dhèanamh air a’ chugallachd nas àirde a chaidh fhaicinn.29 Ach, airson na mìrean as motha, chan eil an tuairmse dipole sìmplidh dligheach nuair a dh’ fhaodadh stàitean ceangail eile tachairt cuideachd, a mhìnicheas claonadh lùghdaichte AgNP-III gus atharrachaidhean speurail a chomharrachadh.29
Fo na cumhaichean deuchainneach againn, thathas air a dhearbhadh gu bheil buaidh mhòr aig luach pH air seasmhachd colloidal nanoparticles airgid còmhdaichte le citrate de dhiofar mheudan.Anns na siostaman sin, tha seasmhachd air a thoirt seachad leis na buidhnean -COO- le uallach àicheil air uachdar AgNPs.Tha am buidheann gnìomh carboxylate den ian citrate air a protonated ann an àireamh mhòr de ions H +, agus mar sin chan urrainn don bhuidheann carboxyl a chaidh a chruthachadh a bhith a’ toirt seachad ath-bhualadh electrostatach eadar na gràineanan, mar a chithear san t-sreath àrd de Figear 4. A rèir prionnsapal Le Chatelier, AgNP bidh sampallan a’ cruinneachadh gu sgiobalta aig pH 3, ach mean air mhean a’ fàs nas seasmhaiche mar a bhios am pH ag èirigh.
Figear 4 Uidheam dealbhaidh de eadar-obrachadh uachdar air a mhìneachadh le cruinneachadh fo pH eadar-dhealaichte (sreath gu h-àrd), dùmhlachd NaCl (sreath mheadhanach), agus biomolecules (sreath bun).
A rèir Figear 5, chaidh sgrùdadh a dhèanamh cuideachd air seasmhachd colloidal ann an crochaidhean AgNP de dhiofar mheudan fo cho-chruinneachaidhean salainn a bha a’ sìor fhàs.Stèidhichte air a’ chomas zeta, tha am meud nanoparticle nas motha anns na siostaman AgNP sin le crìoch citrate a-rithist a’ toirt neart nas fheàrr do bhuaidhean bhon taobh a-muigh bho NaCl.Ann an AgNP-I, tha 10 mM NaCl gu leòr gus cruinneachadh tlàth a bhrosnachadh, agus tha dùmhlachd salainn de 50 mM a’ toirt seachad toraidhean glè choltach.Ann an AgNP-II agus AgNP-III, chan eil 10 mM NaCl a 'toirt buaidh mhòr air a' chomas zeta oir tha na luachan aca fhathast aig (AgNP-II) no nas ìsle (AgNP-III) -30 mV.Tha àrdachadh dùmhlachd NaCl gu 50 mM agus mu dheireadh gu 150 mM NaCl gu leòr gus luach iomlan a’ chomas zeta a lughdachadh gu mòr anns a h-uile sampall, ged a chumas gràinean nas motha cosgais nas àicheil.Tha na toraidhean sin co-chòrdail ris an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic de AgNPs;tha na loidhnichean gluasaid cuibheasach Z air an tomhas air 10, 50, agus 150 mM NaCl a’ nochdadh luachan eadar-dhealaichte, a tha a’ meudachadh mean air mhean.Mu dheireadh, chaidh cruinneachaidhean meud micron a lorg anns na trì deuchainnean 150 mM.
Figear 5 Tha toraidhean sgapaidh solais fiùghantach an t-sampall nanoparticles airgid le crìoch citrate le meud a tha a’ sìor fhàs (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II agus 50 nm: AgNP-III) air an cur an cèill mar an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z). ) (deas) agus comas zeta (clì) ag atharrachadh taobh a-staigh 24 uairean fo cho-chruinneachaidhean NaCl eadar-dhealaichte.
Tha na toraidhean UV-Vis ann am Figear Leasachail S2 a’ sealltainn gu bheil an SPR de 50 agus 150 mM NaCl anns na trì sampallan air lùghdachadh sa bhad agus gu mòr.Faodar seo a mhìneachadh le DLS, leis gu bheil cruinneachadh stèidhichte air NaCl a ’tachairt nas luaithe na deuchainnean a tha an urra ri pH, a tha air a mhìneachadh leis an eadar-dhealachadh mòr eadar na tomhasan tràth (0, 1.5, agus 3 uairean).A bharrachd air an sin, àrdaichidh àrdachadh ann an dùmhlachd salainn cuideachd ceadachd coimeasach a’ mheadhan deuchainneach, a bheir buaidh mhòr air ath-shuidheachadh plasmon uachdar.29
Tha geàrr-chunntas air buaidh NaCl anns an t-sreath mheadhanach de Figear 4. San fharsaingeachd, faodar a cho-dhùnadh gu bheil an aon bhuaidh aig àrdachadh dùmhlachd sodium chloride ri àrdachadh searbhachd, leis gu bheil ions Na+ buailteach a bhith a’ co-òrdanachadh timcheall nam buidhnean carboxylate, a' cur bacadh air zeta àicheil AgNPs.A bharrachd air an sin, thug 150 mM NaCl a-mach cruinneachaidhean meud micron anns na trì sampaill, a’ nochdadh gu bheil an dùmhlachd electrolyte fios-eòlasach a ’dèanamh cron air seasmhachd colloidal AgNPs le crìoch citrate.Le bhith a’ beachdachadh air an dùmhlachd dùmhlachaidh èiginneach (CCC) de NaCl air siostaman AgNP coltach ris, faodar na toraidhean sin a chuir gu ciallach anns an litreachas iomchaidh.Huynh et al.obrachadh a-mach gur e 47.6 mM an CCC de NaCl airson nanoparticles airgid le crìoch citrate le trast-thomhas cuibheasach de 71 nm, fhad ‘s a bha El Badawy et al.chunnaic e gur e 70 mM an CCC de 10 nm AgNPs le còmhdach citrate.10,16 A bharrachd air an sin, chaidh an CCC gu math àrd de mu 300 mM a thomhas le He et al., A dh’ adhbhraich gu robh an dòigh synthesis aca eadar-dhealaichte bhon fhoillseachadh a chaidh ainmeachadh roimhe.48 Ged nach eil an tabhartas làithreach ag amas air mion-sgrùdadh coileanta de na luachan sin, leis gu bheil na suidheachaidhean deuchainneach againn a’ dol am meud ann an iom-fhillteachd an sgrùdaidh gu lèir, tha coltas gu bheil an dùmhlachd NaCl buntainneach gu bith-eòlasach de 50 mM, gu sònraichte 150 mM NaCl, gu math àrd.Coagulation brosnaichte, a’ mìneachadh nan atharrachaidhean làidir a chaidh a lorg.
Is e an ath cheum anns an deuchainn polymerization moileciuilean sìmplidh ach buntainneach gu bith-eòlasach a chleachdadh gus eadar-obrachadh nanoparticle-biomolecule a shamhlachadh.Stèidhichte air DLS (Figearan 6 agus 7) agus toraidhean UV-Vis (Figearan Leasachail S3 agus S4), faodar cuid de cho-dhùnaidhean coitcheann a dhearbhadh.Fo na cumhaichean deuchainneach againn, cha toir na moileciuilean a chaidh a sgrùdadh glucose agus glutamine a-steach cruinneachadh ann an siostam AgNP sam bith, leis gu bheil an gluasad Z-mean ceangailte gu dlùth ris an luach tomhais iomraidh co-fhreagarrach.Ged nach eil an làthaireachd aca a’ toirt buaidh air cruinneachadh, tha toraidhean deuchainneach a’ sealltainn gu bheil na moileciuilean sin air an gleusadh gu ìre air uachdar AgNPs.Is e an toradh as fhollaisiche a tha a’ toirt taic don bheachd seo an t-atharrachadh a chaidh fhaicinn ann an sùghadh solais.Ged nach eil AgNP-I a ’nochdadh atharrachaidhean brìoghmhor tonn-tonn no dian, faodar a choimhead nas soilleire le bhith a’ tomhas gràineanan nas motha, a tha dualtach mar thoradh air an cugallachd optigeach nas motha a chaidh ainmeachadh roimhe.A dh’ aindeoin an dùmhlachd, faodaidh glùcois gluasad dearg nas motha adhbhrachadh às deidh 1.5 uairean an coimeas ris an tomhas smachd, a tha timcheall air 40 nm ann an AgNP-II agus timcheall air 10 nm ann an AgNP-III, a tha a’ dearbhadh tachartas eadar-obrachaidhean uachdar.Sheall Glutamine gluasad coltach ris, ach cha robh an t-atharrachadh cho follaiseach.A bharrachd air an sin, is fhiach iomradh a thoirt air gum faod glutamine an comas zeta iomlan de ghràinean meadhanach agus mòr a lughdachadh.Ach, leis nach eil coltas gu bheil na h-atharrachaidhean zeta sin a’ toirt buaidh air an ìre cruinneachaidh, faodar a bhith a’ smaoineachadh gum faod eadhon biomolecules beaga mar glutamine ìre sònraichte de spùtadh spàsail a thoirt seachad eadar gràineanan.
Figear 6 Tha toraidhean sgapaidh solais fiùghantach de shamhlaichean nanoparticle airgid le crìoch citrate le meud a tha a’ sìor fhàs (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II agus 50 nm: AgNP-III) air an cur an cèill mar an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z). (deas) Fo chumhachan taobh a-muigh de cho-chruinneachaidhean glùcois eadar-dhealaichte, bidh an comas zeta (clì) ag atharrachadh taobh a-staigh 24 uairean.
Figear 7 Tha toraidhean sgapaidh solais fiùghantach an t-sampall nanoparticles airgid le crìoch citrate le meud a tha a’ sìor fhàs (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II agus 50 nm: AgNP-III) air an cur an cèill mar an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z). ) (deas) Ann an làthaireachd glutamine, bidh an comas zeta (clì) ag atharrachadh taobh a-staigh 24 uairean.
Ann an ùine ghoirid, chan eil biomolecules beaga mar glucose agus glutamine a’ toirt buaidh air seasmhachd colloidal aig an ìre tomhais: ged a bheir iad buaidh air comas zeta agus toraidhean UV-Vis gu diofar ìrean, chan eil toraidhean cuibheasach Z cunbhalach.Tha seo a 'sealltainn gu bheil adsorption uachdar mholacilean a' cur bacadh air ath-bhualadh electrostatach, ach aig an aon àm a 'toirt seachad seasmhachd meudachd.
Gus na toraidhean roimhe a cheangal ris na toraidhean roimhe seo agus atharrais a dhèanamh air suidheachaidhean bith-eòlasach nas sgileil, thagh sinn cuid de na co-phàirtean cultar cealla as cumanta agus chleachd sinn iad mar shuidheachaidhean deuchainneach airson a bhith a’ sgrùdadh seasmhachd colloids AgNP.Anns an deuchainn in vitro gu lèir, is e aon de na gnìomhan as cudromaiche aig DMEM mar mheadhan na suidheachaidhean osmotic riatanach a stèidheachadh, ach bho shealladh ceimigeach, tha e na fhuasgladh salainn iom-fhillte le neart ionic iomlan coltach ri 150 mM NaCl .40 Mar airson FBS, tha e na mheasgachadh iom-fhillte de biomolecules-pròtinean sa mhòr-chuid - bho thaobh adsorption uachdar, tha cuid de rudan coltach ri toraidhean deuchainneach glùcois agus glutamine, a dh’ aindeoin co-dhèanamh ceimigeach agus iomadachd Tha gnè tòrr nas iom-fhillte.19 DLS agus UV- Faodar na toraidhean faicsinneach a chithear ann am Figear 8 agus Figear Leasachail S5, fa leth, a mhìneachadh le bhith a’ sgrùdadh co-dhèanamh ceimigeach nan stuthan sin agus gan co-cheangal ris na tomhais san roinn roimhe seo.
Figear 8 Tha toraidhean sgapaidh solais fiùghantach an t-sampall nanoparticles airgid le crìoch citrate le meud a tha a’ sìor fhàs (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II agus 50 nm: AgNP-III) air an cur an cèill mar an trast-thomhas cuibheasach hydrodynamic (cuibheasachd Z). ) (deas) Ann an làthaireachd co-phàirtean cultar cealla DMEM agus FBS, bidh comas zeta (clì) ag atharrachadh taobh a-staigh 24 uairean.
Tha an aon bhuaidh aig lagachadh AgNPn de dhiofar mheudan ann an DMEM air seasmhachd colloidal ris an fheadhainn a chaidh fhaicinn ann an làthaireachd dùmhlachdan àrd NaCl.Sheall an sgapadh de AgNP ann an 50 v / v% DMEM gun deach co-chruinneachadh mòr a lorg le àrdachadh ann an comas zeta agus luach cuibheasach Z agus an lùghdachadh geur ann an dian SPR.Is fhiach a bhith mothachail gu bheil am meud iomlan as àirde a thig bho DMEM às deidh 24 uairean ann an coimeas eadar meud nanoparticles primer.
Tha an eadar-obrachadh eadar FBS agus AgNP coltach ris an fhear a chaidh fhaicinn ann an làthaireachd mholacilean nas lugha leithid glucose agus glutamine, ach tha a’ bhuaidh nas làidire.Chan eil buaidh aig cuibheasachd Z nam mìrean, fhad ‘s a lorgar àrdachadh ann an comas zeta.Sheall an stùc SPR gluasad beag dearg, ach is dòcha nas inntinniche, cha do lughdaich an dian SPR cho mòr ris a’ tomhas smachd.Faodar na co-dhùnaidhean sin a mhìneachadh le bhith a 'toirt a-steach macromolecules air uachdar nanoparticles (sreath gu h-ìosal ann am Figear 4), a tha a-nis air a thuigsinn mar cruthachadh corona biomolecular anns a' bhodhaig.49