Javascript pašlaik ir atspējots jūsu pārlūkprogrammā.Ja javascript ir atspējots, dažas šīs vietnes funkcijas nedarbosies.
Reģistrējiet savu specifisko informāciju un konkrētas interesējošās zāles, un mēs salīdzināsim jūsu sniegto informāciju ar rakstiem mūsu plašajā datubāzē un savlaicīgi nosūtīsim jums PDF kopiju pa e-pastu.
Vai mazākas nanodaļiņas vienmēr ir labākas?Izprast no izmēra atkarīgās sudraba nanodaļiņu agregācijas bioloģisko ietekmi bioloģiski nozīmīgos apstākļos
Autori: 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 Serencsés,3 Ilona Pfeiffer,3 Csaba Vágvölgyi,3 Mónika Kiricsi no Environmental Chemistry, Ungārija, Ungārija Dabaszinātņu un informātikas fakultāte , Szegedas Universitāte;2 Segedas Universitātes Zinātņu un informācijas fakultātes Bioķīmijas un molekulārās bioloģijas katedra, Ungārija;3 Segedas Universitātes Zinātnes un informācijas fakultātes Mikrobioloģijas nodaļa, Ungārija;4MTA-SZTE Reakcijas kinētikas un virsmas ķīmijas pētniecības grupa, Szeged, Ungārija* Šie autori vienlīdz ieguldīja šajā darbā.Saziņa: Zoltán Kónya Lietišķās un vides ķīmijas katedra, Szegedas Universitātes Dabaszinātņu un informātikas fakultāte, Rerrich Square 1, Szeged, H-6720, Ungārija Tālrunis +36 62 544620 E-pasts [E-pasta aizsardzība] Mērķis: Sudraba nanodaļiņas (AgNP) ir viens no visbiežāk pētītajiem nanomateriāliem, jo ​​īpaši to biomedicīnas pielietojuma dēļ.Tomēr nanodaļiņu agregācijas dēļ to lieliskā citotoksicitāte un antibakteriālā aktivitāte bieži tiek apdraudēta bioloģiskajā vidē.Šajā darbā tika pētīta trīs dažādu citrāta gala sudraba nanodaļiņu paraugu ar vidējo diametru 10, 20 un 50 nm agregācijas uzvedība un ar to saistītās bioloģiskās aktivitātes.Metode: Izmantojiet transmisijas elektronu mikroskopu, lai sintezētu un raksturotu nanodaļiņas, novērtētu to agregācijas uzvedību pie dažādām pH vērtībām, NaCl, glikozes un glutamīna koncentrācijām ar dinamisku gaismas izkliedi un ultravioletā starojuma spektroskopiju.Turklāt šūnu kultūras barotnē tādi komponenti kā Dulbecco uzlabo agregācijas uzvedību Eagle Medium un Fetal Calf Serum.Rezultāti: Rezultāti liecina, ka skābais pH un fizioloģiskais elektrolītu saturs parasti izraisa mikronu mēroga agregāciju, ko var izraisīt biomolekulārā korona veidošanās.Ir vērts atzīmēt, ka lielākām daļiņām ir lielāka izturība pret ārējām ietekmēm nekā to mazākajām daļiņām.In vitro citotoksicitātes un antibakteriālie testi tika veikti, apstrādājot šūnas ar nanodaļiņu agregātiem dažādās agregācijas stadijās.Secinājums: Mūsu rezultāti atklāj dziļu korelāciju starp koloidālo stabilitāti un AgNP toksicitāti, jo ārkārtēja agregācija izraisa pilnīgu bioloģiskās aktivitātes zudumu.Lielākai daļiņām novērotā augstāka pretagregācijas pakāpe būtiski ietekmē in vitro toksicitāti, jo šādi paraugi saglabā lielāku pretmikrobu un zīdītāju šūnu aktivitāti.Šie atklājumi liek secināt, ka, neskatoties uz vispārīgo viedokli attiecīgajā literatūrā, mērķēšana uz mazākajām iespējamām nanodaļiņām var nebūt labākā rīcība.Atslēgvārdi: sēklu izraisīta augšana, koloidālā stabilitāte, no izmēra atkarīga agregācijas uzvedība, agregācijas bojājumu toksicitāte
Tā kā nanomateriālu pieprasījums un izlaide turpina pieaugt, arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta to bioloģiskajai drošībai vai bioloģiskajai aktivitātei.Sudraba nanodaļiņas (AgNP) ir vieni no visbiežāk sintezētajiem, pētītajiem un izmantotākajiem šīs materiālu klases pārstāvjiem to lielisko katalītisko, optisko un bioloģisko īpašību dēļ.1 Parasti tiek uzskatīts, ka nanomateriālu (tostarp AgNP) unikālās īpašības galvenokārt ir saistītas ar to lielo īpatnējo virsmu.Tāpēc neizbēgami problēma ir jebkurš process, kas ietekmē šo galveno iezīmi, piemēram, daļiņu izmēru, virsmas pārklājumu vai agregāciju, neatkarīgi no tā, vai tas nopietni sabojās nanodaļiņu īpašības, kas ir būtiskas konkrētiem lietojumiem.
Daļiņu izmēra un stabilizatoru ietekme ir temati, kas ir salīdzinoši labi dokumentēti literatūrā.Piemēram, vispārpieņemts uzskats ir tāds, ka mazākas nanodaļiņas ir toksiskākas nekā lielākas nanodaļiņas.2 Saskaņā ar vispārējo literatūru, mūsu iepriekšējie pētījumi ir parādījuši no izmēra atkarīgo nanosudraba aktivitāti uz zīdītāju šūnām un mikroorganismiem.3–5 Virsmas pārklājums ir vēl viens atribūts, kam ir liela ietekme uz nanomateriālu īpašībām.Tikai pievienojot vai modificējot stabilizatorus uz tā virsmas, vienam un tam pašam nanomateriālam var būt pilnīgi atšķirīgas fizikālās, ķīmiskās un bioloģiskās īpašības.Aizverošo vielu pielietošana visbiežāk tiek veikta nanodaļiņu sintēzes ietvaros.Piemēram, citrāta gala sudraba nanodaļiņas ir viens no būtiskākajiem AgNP pētījumā, kas tiek sintezēts, reducējot sudraba sāļus izvēlētā stabilizatora šķīdumā kā reakcijas vidē.6 Citrāts var viegli izmantot savas zemās izmaksas, pieejamību, bioloģisko saderību un spēcīgo afinitāti pret sudrabu, ko var atspoguļot dažādās ierosinātās mijiedarbībās, sākot no atgriezeniskas virsmas adsorbcijas līdz jonu mijiedarbībai.Mazas molekulas un poliatomu joni tuvu 7,8, piemēram, citrāti, polimēri, polielektrolīti un bioloģiskie aģenti, arī parasti tiek izmantoti, lai stabilizētu nanosudrabu un veiktu tajā unikālas funkcionalizācijas.9-12
Lai gan iespēja mainīt nanodaļiņu aktivitāti ar apzinātu virsmas pārklājumu ir ļoti interesanta joma, šī virsmas pārklājuma galvenā loma ir niecīga, nodrošinot nanodaļiņu sistēmas koloidālo stabilitāti.Lielais nanomateriālu īpatnējais virsmas laukums radīs lielu virsmas enerģiju, kas kavē sistēmas termodinamisko spēju sasniegt minimālo enerģiju.13 Bez pienācīgas stabilizācijas tas var izraisīt nanomateriālu aglomerāciju.Agregācija ir dažādu formu un izmēru daļiņu agregātu veidošanās, kas rodas, izkliedētām daļiņām saskaroties un pašreizējās termodinamiskās mijiedarbības ļauj daļiņām pieķerties vienai pie otras.Tāpēc stabilizatorus izmanto, lai novērstu agregāciju, ieviešot pietiekami lielu atgrūšanas spēku starp daļiņām, lai neitralizētu to termodinamisko pievilcību.14
Lai gan daļiņu izmēra un virsmas pārklājuma jautājums ir rūpīgi izpētīts saistībā ar nanodaļiņu izraisīto bioloģisko aktivitāšu regulēšanu, daļiņu agregācija ir lielā mērā novārtā atstāta joma.Gandrīz nav veikts rūpīgs pētījums, lai atrisinātu nanodaļiņu koloidālo stabilitāti bioloģiski nozīmīgos apstākļos.10,15-17 Turklāt šis ieguldījums ir īpaši reti sastopams, ja ir pētīta arī toksicitāte, kas saistīta ar agregāciju, pat ja tā var izraisīt nevēlamas reakcijas, piemēram, asinsvadu trombozi vai vēlamo īpašību, piemēram, toksicitātes, zudumu. parādīts 1.18. attēlā, parādīts 19. attēls.Faktiski viens no nedaudzajiem zināmajiem sudraba nanodaļiņu rezistences mehānismiem ir saistīts ar agregāciju, jo tiek ziņots, ka daži E. coli un Pseudomonas aeruginosa celmi samazina savu nano-sudraba jutību, ekspresējot flagellīna proteīnu flagellīnu.Tam ir augsta afinitāte pret sudrabu, tādējādi izraisot agregāciju.20
Ir vairāki dažādi mehānismi, kas saistīti ar sudraba nanodaļiņu toksicitāti, un agregācija ietekmē visus šos mehānismus.Visbiežāk apspriestā AgNP bioloģiskās aktivitātes metode, ko dažkārt dēvē par “Trojas zirga” mehānismu, uzskata AgNP kā Ag+ nesējus.1,21 Trojas zirga mehānisms var nodrošināt lielu lokālās Ag+ koncentrācijas pieaugumu, kas izraisa ROS veidošanos un membrānas depolarizāciju.22-24 Agregācija var ietekmēt Ag+ izdalīšanos, tādējādi ietekmējot toksicitāti, jo samazina efektīvo aktīvo virsmu, kur var oksidēties un izšķīst sudraba joni.Tomēr AgNP ne tikai uzrādīs toksicitāti, atbrīvojot jonus.Jāņem vērā daudzas ar izmēru un morfoloģiju saistītas mijiedarbības.Tostarp nanodaļiņu virsmas izmērs un forma ir noteicošie raksturlielumi.4,25 Šo mehānismu kolekciju var klasificēt kā "inducētas toksicitātes mehānismus".Ir potenciāli daudz mitohondriju un virsmas membrānu reakciju, kas var sabojāt organellus un izraisīt šūnu nāvi.25-27 Tā kā agregātu veidošanās dabiski ietekmē dzīvās sistēmas atpazīto sudrabu saturošu objektu izmēru un formu, var tikt ietekmēta arī šī mijiedarbība.
Iepriekšējā rakstā par sudraba nanodaļiņu agregāciju mēs parādījām efektīvu skrīninga procedūru, kas sastāv no ķīmiskiem un in vitro bioloģiskiem eksperimentiem, lai izpētītu šo problēmu.19 Dinamiskā gaismas izkliede (DLS) ir vēlamais paņēmiens šāda veida pārbaudēm, jo ​​materiāls var izkliedēt fotonus ar viļņa garumu, kas ir salīdzināms ar tā daļiņu izmēru.Tā kā daļiņu Brauna kustības ātrums šķidrā vidē ir saistīts ar izmēru, izkliedētās gaismas intensitātes izmaiņas var izmantot, lai noteiktu šķidruma parauga vidējo hidrodinamisko diametru (Z-vidējo).28 Turklāt, pieliekot paraugam spriegumu, nanodaļiņas zeta potenciālu (ζ potenciālu) var izmērīt līdzīgi kā Z vidējo vērtību.13,28 Ja zeta potenciāla absolūtā vērtība ir pietiekami augsta (saskaņā ar vispārīgajām vadlīnijām> ±30 mV), tas radīs spēcīgu elektrostatisko atgrūšanos starp daļiņām, lai neitralizētu agregāciju.Raksturīgā virsmas plazmonu rezonanse (SPR) ir unikāla optiska parādība, ko galvenokārt attiecina uz dārgmetālu nanodaļiņām (galvenokārt Au un Ag).29​​ Pamatojoties uz šo materiālu elektroniskajām svārstībām (virsmas plazmoniem) nanomērogā, ir zināms, ka sfēriskajiem AgNP ir raksturīga UV-Vis absorbcijas virsotne pie 400 nm.30 Daļiņu intensitātes un viļņa garuma nobīde tiek izmantota, lai papildinātu DLS rezultātus, jo šo metodi var izmantot, lai noteiktu nanodaļiņu agregāciju un biomolekulu virsmas adsorbciju.
Pamatojoties uz iegūto informāciju, šūnu dzīvotspējas (MTT) un antibakteriālās pārbaudes tiek veiktas tādā veidā, ka AgNP toksicitāte tiek aprakstīta kā agregācijas līmeņa funkcija, nevis (visbiežāk izmantotais faktors) nanodaļiņu koncentrācija.Šī unikālā metode ļauj demonstrēt agregācijas līmeņa dziļo nozīmi bioloģiskajā aktivitātē, jo, piemēram, citrāta terminēti AgNP dažu stundu laikā agregācijas dēļ pilnībā zaudē savu bioloģisko aktivitāti.19
Pašreizējā darbā mūsu mērķis ir ievērojami paplašināt savu iepriekšējo ieguldījumu ar bioloģiski saistītu koloīdu stabilitātē un to ietekmē uz bioloģisko aktivitāti, pētot nanodaļiņu izmēra ietekmi uz nanodaļiņu agregāciju.Šis neapšaubāmi ir viens no nanodaļiņu pētījumiem.Augstāka profila perspektīva un 31 Lai izpētītu šo problēmu, tika izmantota ar sēklām saistīta augšanas metode, lai ražotu citrāta gala AgNP trīs dažādos izmēru diapazonos (10, 20 un 50 nm).6,32 kā viena no visizplatītākajām metodēm.Nanomateriāliem, kurus plaši un regulāri izmanto medicīnā, tiek izvēlēti dažāda izmēra citrāta gala AgNP, lai izpētītu iespējamo nanosudraba ar agregāciju saistīto bioloģisko īpašību atkarību no izmēra.Pēc dažādu izmēru AgNP sintezēšanas mēs raksturojām ražotos paraugus ar transmisijas elektronu mikroskopiju (TEM) un pēc tam pārbaudījām daļiņas, izmantojot iepriekš minēto skrīninga procedūru.Turklāt in vitro šūnu kultūru Dulbecco Modified Eagle's Medium (DMEM) un Fetal Bovine Serum (FBS) klātbūtnē no izmēra atkarīgā agregācijas uzvedība un tās uzvedība tika novērtēta pie dažādām pH vērtībām, NaCl, glikozes un glutamīna koncentrācijām.Citotoksicitātes īpašības tiek noteiktas visaptverošos apstākļos.Zinātniskā vienprātība liecina, ka kopumā priekšroka dodama mazākām daļiņām;mūsu izmeklēšana nodrošina ķīmisku un bioloģisku platformu, lai noteiktu, vai tas tā ir.
Trīs sudraba nanodaļiņas ar dažādiem izmēru diapazoniem tika sagatavotas ar sēklu starpniecību, ko ierosināja Wan et al., ar nelielām korekcijām.6 Šīs metodes pamatā ir ķīmiskā reducēšana, izmantojot sudraba nitrātu (AgNO3) kā sudraba avotu, nātrija borhidrīdu (NaBH4) kā reducētāju un nātrija citrātu kā stabilizatoru.Vispirms sagatavo 75 ml 9 mM citrāta ūdens šķīduma no nātrija citrāta dihidrāta (Na3C6H5O7 x 2H2O) un uzkarsē līdz 70°C.Pēc tam reakcijas videi pievienoja 2 ml 1% w/v AgNO3 šķīduma un pēc tam maisījumā pa pilienam ielej svaigi pagatavoto nātrija borhidrīda šķīdumu (2 ml 0,1% w/v).Iegūtā dzeltenbrūnā suspensija tika turēta 70 ° C temperatūrā, intensīvi maisot 1 stundu, un pēc tam atdzesēta līdz istabas temperatūrai.Iegūtais paraugs (no šī brīža saukts par AgNP-I) tiek izmantots kā pamats sēklu izraisītai augšanai nākamajā sintēzes posmā.
Lai sintezētu vidēja izmēra daļiņu suspensiju (apzīmēta kā AgNP-II), uzkarsējiet 90 ml 7,6 mM citrāta šķīduma līdz 80 °C, sajauciet to ar 10 ml AgNP-I un pēc tam samaisiet 2 ml 1% w/v AgNO3 šķīduma. 1 stundu enerģiski mehāniski maisot, un pēc tam paraugu atdzesēja līdz istabas temperatūrai.
Lai iegūtu lielāko daļiņu (AgNP-III), atkārtojiet to pašu augšanas procesu, bet šajā gadījumā izmantojiet 10 ml AgNP-II kā sēklu suspensiju.Kad paraugi ir sasnieguši istabas temperatūru, tie nosaka to nominālo Ag koncentrāciju, pamatojoties uz kopējo AgNO3 saturu, līdz 150 ppm, pievienojot vai iztvaicējot papildu šķīdinātāju 40 °C temperatūrā, un visbeidzot uzglabā tos 4 °C temperatūrā līdz turpmākai lietošanai.
Izmantojiet FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (FEI Corporate Headquarters, Hillsboro, Oregon, USA) ar 200 kV paātrinājuma spriegumu, lai pārbaudītu nanodaļiņu morfoloģiskās īpašības un uztvertu to elektronu difrakcijas (ED) modeli.Izmantojot ImageJ programmatūras pakotni, tika novērtēti vismaz 15 reprezentatīvi attēli (~ 750 daļiņas), un iegūtās histogrammas (un visas diagrammas visā pētījumā) tika izveidotas programmā OriginPro 2018 (OriginLab, Northampton, MA, ASV) 33, 34.
Tika izmērīts paraugu vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z-vidējais), zeta potenciāls (ζ-potenciāls) un raksturīgā virsmas plazmonu rezonanse (SPR), lai ilustrētu to sākotnējās koloidālās īpašības.Parauga vidējais hidrodinamiskais diametrs un zeta potenciāls tika mērīts ar Malvern Zetasizer Nano ZS instrumentu (Malvern Instruments, Malvern, UK), izmantojot vienreizējās lietošanas salocītās kapilārās šūnas 37 ± 0, 1 ° C temperatūrā.Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis spektrofotometrs (Halma PLC, Largo, FL, ASV) tika izmantots, lai iegūtu raksturīgos SPR raksturlielumus no paraugu UV-Vis absorbcijas spektriem 250-800 nm diapazonā.
Visa eksperimenta laikā vienlaikus tika veikti trīs dažādi mērījumu veidi, kas saistīti ar koloidālo stabilitāti.Izmantojiet DLS, lai izmērītu daļiņu vidējo hidrodinamisko diametru (Z vidējo) un zeta potenciālu (ζ potenciālu), jo vidējais Z ir saistīts ar nanodaļiņu agregātu vidējo izmēru, un zeta potenciāls norāda, vai sistēmā ir elektrostatiskā atgrūšanās. ir pietiekami spēcīga, lai kompensētu Van der Waals pievilcību starp nanodaļiņām.Mērījumus veic trīs eksemplāros, un Z vidējā un zeta potenciāla standartnovirzi aprēķina Zetasizer programmatūra.Daļiņu raksturīgie SPR spektri tiek novērtēti ar UV-Vis spektroskopiju, jo pīķa intensitātes un viļņa garuma izmaiņas var norādīt uz agregāciju un virsmas mijiedarbību.29,35 Faktiski virsmas plazmonu rezonanse dārgmetālos ir tik ietekmīga, ka tā ir novedusi pie jaunām biomolekulu analīzes metodēm.29,36,37 AgNP koncentrācija eksperimentālajā maisījumā ir aptuveni 10 ppm, un mērķis ir iestatīt maksimālās sākotnējās SPR absorbcijas intensitāti uz 1. Eksperiments tika veikts no laika atkarīgā veidā pie 0;1,5;3;6;12 un 24 stundas dažādos bioloģiski nozīmīgos apstākļos.Sīkāku informāciju par eksperimentu var redzēt mūsu iepriekšējā darbā.19 Īsāk sakot, dažādas pH vērtības (3; 5; 7,2 un 9), dažādas nātrija hlorīda (10 mM; 50 mM; 150 mM), glikozes (3,9 mM; 6,7 mM) un glutamīna (4 mM) koncentrācijas un kā modeļu sistēmas sagatavoja arī Dulbecco modificēto ērgļa barotni (DMEM) un liellopu augļa serumu (FBS) (ūdenī un DMEM) un pētīja to ietekmi uz sintezēto sudraba nanodaļiņu agregācijas uzvedību.pH NaCl, glikozes un glutamīna vērtības tiek novērtētas, pamatojoties uz fizioloģiskām koncentrācijām, savukārt DMEM un FBS daudzums ir tāds pats kā visā in vitro eksperimentā.38-42 Visi mērījumi tika veikti pie pH 7,2 un 37 °C ar nemainīgu fona sāls koncentrāciju 10 mM NaCl, lai novērstu jebkādas liela attāluma daļiņu mijiedarbības (izņemot noteiktus ar pH un NaCl saistītus eksperimentus, kur šie atribūti ir mainīgie. pētījums).28 Dažādu apstākļu saraksts ir apkopots 1. tabulā. Eksperiments, kas atzīmēts ar †, tiek izmantots kā atsauce un atbilst paraugam, kas satur 10 mM NaCl un pH 7,2.
Cilvēka prostatas vēža šūnu līnija (DU145) un iemūžinātie cilvēka keratinocīti (HaCaT) tika iegūti no ATCC (Manassas, VA, ASV).Šūnas regulāri kultivē Dulbecco minimālajā ēteriskajā barotnē Eagle (DMEM), kas satur 4,5 g/l glikozes (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, ASV), kas papildināta ar 10% FBS, 2 mM L-glutamīnu, 0,01% streptomicīnu un 0,005% Penicilīns (Sigma-Aldrich, Sentluisa, Misūri, ASV).Šūnas kultivē 37°C inkubatorā 5% CO2 un 95% mitruma apstākļos.
Lai izpētītu daļiņu agregācijas izraisītās izmaiņas AgNP citotoksicitātē no laika atkarīgā veidā, tika veikts divpakāpju MTT tests.Pirmkārt, pēc apstrādes ar AgNP-I, AgNP-II un AgNP-III tika mērīta divu šūnu tipu dzīvotspēja.Šim nolūkam abu veidu šūnas tika iesētas 96 iedobju plāksnēs ar blīvumu 10 000 šūnu uz iedobi un otrajā dienā apstrādātas ar trīs dažāda izmēra sudraba nanodaļiņām pieaugošā koncentrācijā.Pēc 24 stundu ilgas apstrādes šūnas tika mazgātas ar PBS un inkubētas ar 0, 5 mg / ml MTT reaģentu (SERVA, Heidelberga, Vācija), kas atšķaidīts barotnē 1 stundu 37 ° C temperatūrā.Formazāna kristāli tika izšķīdināti DMSO (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, ASV), un absorbcija tika mērīta pie 570 nm, izmantojot Synergy HTX plākšņu lasītāju (BioTek-Ungārija, Budapešta, Ungārija).Tiek uzskatīts, ka neapstrādātā kontroles parauga absorbcijas vērtība ir 100% izdzīvošanas rādītājs.Veiciet vismaz 3 eksperimentus, izmantojot četrus neatkarīgus bioloģiskos atkārtojumus.IC50 aprēķina no devas atbildes līknes, pamatojoties uz vitalitātes rezultātiem.
Pēc tam, otrajā solī, inkubējot daļiņas ar 150 mM NaCl dažādus laika periodus (0, 1,5, 3, 6, 12 un 24 stundas) pirms šūnu apstrādes, tika iegūti dažādi sudraba nanodaļiņu agregācijas stāvokļi.Pēc tam tika veikts tas pats MTT tests, kā aprakstīts iepriekš, lai novērtētu daļiņu agregācijas ietekmētās šūnu dzīvotspējas izmaiņas.Izmantojiet GraphPad Prism 7, lai novērtētu gala rezultātu, aprēķinātu eksperimenta statistisko nozīmīgumu ar nesapārotu t-testu un atzīmētu tā līmeni kā * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001) ) Un **** (p ≤ 0,0001).
Trīs dažādu izmēru sudraba nanodaļiņas (AgNP-I, AgNP-II un AgNP-III) tika izmantotas antibakteriālai jutībai pret Cryptococcus neoformans IFM 5844 (IFM; Patogēno sēnīšu un mikrobu toksikoloģijas pētniecības centrs, Čibas universitāte) un Bacillus Test megaterium 6031SZMC. (SZMC: Szeged Microbiology Collection) un E. coli SZMC 0582 RPMI 1640 barotnē (Sigma-Aldrich Co.).Lai novērtētu daļiņu agregācijas izraisītās antibakteriālās aktivitātes izmaiņas, pirmkārt, ar mikroatšķaidīšanu 96 bedrīšu mikrotitra plāksnē tika noteikta to minimālā inhibējošā koncentrācija (MIC).50 μL standartizētas šūnu suspensijas (5 × 104 šūnas/ml RPMI 1640 barotnē) pievienojiet 50 μL sudraba nanodaļiņu suspensijas un sērijveidā atšķaidiet divreiz lielāku koncentrāciju (iepriekš minētajā barotnē diapazons ir no 0 līdz 75 ppm, tas ir, kontroles paraugs satur 50 μL šūnu suspensijas un 50 μL barotnes bez nanodaļiņām).Pēc tam plāksne tika inkubēta 30 ° C temperatūrā 48 stundas, un kultūras optiskais blīvums tika mērīts pie 620 nm, izmantojot SPECTROstar Nano plākšņu lasītāju (BMG LabTech, Offenburg, Vācija).Eksperiments tika veikts trīs reizes trīs eksemplāros.
Izņemot to, ka šajā laikā tika izmantoti 50 μL atsevišķu agregētu nanodaļiņu paraugi, iepriekš aprakstītā procedūra tika izmantota, lai pārbaudītu agregācijas ietekmi uz iepriekšminēto celmu antibakteriālo aktivitāti.Dažādus sudraba nanodaļiņu agregācijas stāvokļus iegūst, pirms šūnu apstrādes inkubējot daļiņas ar 150 mM NaCl dažādos laika periodos (0, 1,5, 3, 6, 12 un 24 stundas).Kā augšanas kontrole tika izmantota suspensija, kas papildināta ar 50 μL RPMI 1640 barotnes, savukārt, lai kontrolētu toksicitāti, tika izmantota suspensija ar neagregētām nanodaļiņām.Eksperiments tika veikts trīs reizes trīs eksemplāros.Izmantojiet GraphPad Prism 7, lai vēlreiz novērtētu gala rezultātu, izmantojot to pašu statistisko analīzi kā MTT analīzē.
Ir raksturots mazāko daļiņu (AgNP-I) agregācijas līmenis, un rezultāti tika daļēji publicēti mūsu iepriekšējā darbā, taču labākam salīdzinājumam visas daļiņas tika rūpīgi pārbaudītas.Eksperimentālie dati ir apkopoti un apspriesti turpmākajās sadaļās.Trīs AgNP izmēri.19
TEM, UV-Vis un DLS veiktie mērījumi apstiprināja visu AgNP paraugu veiksmīgu sintēzi (2.A-D attēls).Saskaņā ar 2. attēla pirmo rindu mazākajai daļiņai (AgNP-I) ir vienmērīga sfēriska morfoloģija ar vidējo diametru aptuveni 10 nm.Sēklu izraisītā augšanas metode nodrošina arī AgNP-II un AgNP-III ar dažādu izmēru diapazoniem ar vidējo daļiņu diametru attiecīgi aptuveni 20 nm un 50 nm.Saskaņā ar daļiņu sadalījuma standarta novirzi trīs paraugu izmēri nepārklājas, kas ir svarīgi to salīdzinošajai analīzei.Salīdzinot uz TEM balstītu daļiņu 2D projekciju vidējo malu attiecību un plānuma attiecību, tiek pieņemts, ka daļiņu sfēriskums tiek novērtēts, izmantojot ImageJ formas filtra spraudni (2. E attēls).43 Saskaņā ar daļiņu formas analīzi to malu attiecību (mazākā norobežojošā taisnstūra lielā mala/īsā mala) neietekmē daļiņu augšana, bet tievuma attiecību (atbilstošā perfektā apļa izmērītais laukums/teorētiskais laukums) ) pakāpeniski samazinās.Tā rezultātā rodas arvien vairāk daudzskaldņu daļiņu, kas teorētiski ir ideāli apaļas, kas atbilst plānākuma attiecībai 1.
2. attēls Transmisijas elektronu mikroskopa (TEM) attēls (A), elektronu difrakcijas (ED) modelis (B), izmēru sadalījuma histogramma (C), raksturīgais ultravioletā starojuma (UV-Vis) gaismas absorbcijas spektrs (D) un vidējais šķidruma citrāts -galajām sudraba nanodaļiņām ar mehānisko diametru (Z-vidējais), zeta potenciālu, malu attiecību un biezuma attiecību (E) ir trīs dažādi izmēru diapazoni: AgNP-I ir 10 nm (augšējā rinda), AgNP -II ir 20 nm (vidējā rinda). ), AgNP-III (apakšējā rinda) ir 50 nm.
Lai gan augšanas metodes cikliskais raksturs zināmā mērā ietekmēja daļiņu formu, kā rezultātā lielāku AgNP sfēriskums bija mazāks, visi trīs paraugi palika kvazisfēriski.Turklāt, kā parādīts elektronu difrakcijas shēmā 2.B attēlā, nano Daļiņu kristāliskums netiek ietekmēts.Izcilais difrakcijas gredzens, ko var korelēt ar sudraba (111), (220), (200) un (311) Millera indeksiem, ļoti atbilst zinātniskajai literatūrai un mūsu iepriekšējiem ieguldījumiem.9, 19,44 AgNP-II un AgNP-III Debija-Šerrera gredzena sadrumstalotība ir saistīta ar to, ka ED attēls tiek uzņemts ar tādu pašu palielinājumu, tāpēc, palielinoties daļiņu izmēram, difrakcijas daļiņu skaits uz vienu vienības platība palielinās un samazinās .
Ir zināms, ka nanodaļiņu izmērs un forma ietekmē bioloģisko aktivitāti.3,45 No formas atkarīgā katalītiskā un bioloģiskā aktivitāte ir izskaidrojama ar to, ka dažādām formām ir tendence izplatīties noteiktas kristāla virsmas (ar dažādiem Millera indeksiem), un šīm kristāla virsmām ir dažādas aktivitātes.45,46 Tā kā sagatavotās daļiņas nodrošina līdzīgus ED rezultātus, kas atbilst ļoti līdzīgām kristālu īpašībām, var pieņemt, ka mūsu turpmākajos koloidālās stabilitātes un bioloģiskās aktivitātes eksperimentos jebkuras novērotās atšķirības ir jāattiecina uz nanodaļiņu izmēru, nevis ar formu saistītām īpašībām.
2.D attēlā apkopotie UV-Vis rezultāti vēl vairāk uzsver sintezētā AgNP milzīgo sfērisko raksturu, jo visu trīs paraugu SPR maksimumi ir aptuveni 400 nm, kas ir sfērisku sudraba nanodaļiņu raksturīga vērtība.29,30 Uzņemtie spektri arī apstiprināja veiksmīgu nanosudraba augšanu, kas saistīta ar sēklām.Daļiņu izmēram palielinoties, viļņa garums, kas atbilst AgNP-II maksimālajai gaismas absorbcijai, ir pamanāmāks. Saskaņā ar literatūru AgNP-III piedzīvoja sarkano nobīdi.6,29
Attiecībā uz AgNP sistēmas sākotnējo koloidālo stabilitāti, DLS tika izmantots, lai izmērītu daļiņu vidējo hidrodinamisko diametru un zeta potenciālu pie pH 7, 2.Rezultāti, kas attēloti 2.E attēlā, parāda, ka AgNP-III ir augstāka koloidālā stabilitāte nekā AgNP-I vai AgNP-II, jo vispārīgās vadlīnijas norāda, ka ilgstošai koloidālajai stabilitātei ir nepieciešams 30 mV absolūtais zeta potenciāls. Šis konstatējums tiek apstiprināts arī tad, ja Z vidējo vērtību (ko iegūst kā brīvo un agregēto daļiņu vidējo hidrodinamisko diametru) salīdzina ar primāro daļiņu izmēru, kas iegūts ar TEM, jo, jo tuvāk ir abas vērtības, jo maigāka ir Gather pakāpe paraugā.Faktiski AgNP-I un AgNP-II Z vidējais lielums ir samērā augstāks par to galveno TEM novērtēto daļiņu izmēru, tāpēc, salīdzinot ar AgNP-III, tiek prognozēts, ka šie paraugi, visticamāk, agregēsies, ja ir ļoti negatīvs zeta potenciāls. ir pievienots tuvu izmēram Z vidējā vērtība.
Šīs parādības izskaidrojums var būt divējāds.No vienas puses, citrāta koncentrācija tiek uzturēta līdzīgā līmenī visos sintēzes posmos, nodrošinot salīdzinoši lielu lādētu virsmas grupu daudzumu, lai novērstu augošo daļiņu īpatnējās virsmas samazināšanos.Tomēr, saskaņā ar Levak et al., mazas molekulas, piemēram, citrāts, var viegli apmainīt ar biomolekulām uz nanodaļiņu virsmas.Šajā gadījumā koloidālo stabilitāti noteiks saražoto biomolekulu vainags.31 Tā kā šī uzvedība tika novērota arī mūsu agregācijas mērījumos (sīkāk apspriests vēlāk), citrāta ierobežošana vien nevar izskaidrot šo parādību.
No otras puses, daļiņu izmērs ir apgriezti proporcionāls agregācijas tendencei nanometru līmenī.To galvenokārt atbalsta tradicionālā Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO) metode, kur daļiņu pievilcība tiek aprakstīta kā pievilcīgo un atgrūdošo spēku summa starp daļiņām.Saskaņā ar He et al., DLVO enerģijas līknes maksimālā vērtība samazinās līdz ar nanodaļiņu lielumu hematīta nanodaļiņās, atvieglojot minimālās primārās enerģijas sasniegšanu, tādējādi veicinot neatgriezenisku agregāciju (kondensāciju).47 Tomēr tiek spekulēts, ka ārpus DLVO teorijas ierobežojumiem ir arī citi aspekti.Lai gan van der Vālsa gravitācija un elektrostatiskā divslāņu atgrūšanās ir līdzīga, palielinoties daļiņu izmēram, Hotze et al.ierosina, ka tam ir spēcīgāka ietekme uz apkopošanu, nekā to pieļauj DLVO.14 Viņi uzskata, ka nanodaļiņu virsmas izliekumu vairs nevar novērtēt kā plakanu virsmu, tāpēc matemātiskais novērtējums nav piemērojams.Turklāt, samazinoties daļiņu izmēram, uz virsmas esošo atomu procentuālais daudzums kļūst lielāks, izraisot elektronisko struktūru un virsmas lādiņu uzvedību.Un mainās virsmas reaktivitāte, kas var izraisīt lādiņa samazināšanos elektriskā dubultā slānī un veicināt agregāciju.
Salīdzinot AgNP-I, AgNP-II un AgNP-III DLS rezultātus 3. attēlā, mēs novērojām, ka visi trīs paraugi uzrādīja līdzīgu pH rosinošu agregāciju.Stipri skāba vide (pH 3) nobīda parauga zeta potenciālu uz 0 mV, liekot daļiņām veidot mikronu lieluma agregātus, savukārt sārmains pH novirza savu zeta potenciālu uz lielāku negatīvu vērtību, kur daļiņas veido mazākus agregātus (pH 5). ).Un 7,2) ), vai arī paliek pilnīgi neapkopoti (pH 9).Tika novērotas arī dažas būtiskas atšķirības starp dažādiem paraugiem.Visā eksperimenta laikā AgNP-I izrādījās visjutīgākais pret pH izraisītām zeta potenciāla izmaiņām, jo ​​šo daļiņu zeta potenciāls ir samazināts pie pH 7,2, salīdzinot ar pH 9, savukārt AgNP-II un AgNP-III uzrādīja tikai A. ievērojamas izmaiņas ζ ir ap pH 3. Turklāt AgNP-II uzrādīja lēnākas izmaiņas un mērenu zeta potenciālu, savukārt AgNP-III uzrādīja vismaigāko no trim, jo ​​sistēma uzrādīja augstāko absolūto zeta vērtību un lēnu tendences kustību, kas norāda uz AgNP-III Visizturīgākais pret pH izraisītu agregāciju.Šie rezultāti atbilst vidējā hidrodinamiskā diametra mērījumu rezultātiem.Ņemot vērā to primeru daļiņu izmēru, AgNP-I uzrādīja pastāvīgu pakāpenisku agregāciju pie visām pH vērtībām, visticamāk, 10 mM NaCl fona dēļ, savukārt AgNP-II un AgNP-III uzrādīja nozīmīgu tikai pie pH 3 savākšanas.Interesantākā atšķirība ir tā, ka, neskatoties uz lielo nanodaļiņu izmēru, AgNP-III veido mazākos agregātus pie pH 3 24 stundu laikā, izceļot tā antiagregācijas īpašības.Izdalot vidējo AgNP Z pie pH 3 pēc 24 stundām ar sagatavotā parauga vērtību, var novērot, ka AgNP-I un AgNP-II relatīvie agregātu izmēri ir palielinājušies 50 reizes, 42 reizes un 22 reizes. , attiecīgi.III.
3. attēls Citrāta gala sudraba nanodaļiņu parauga dinamiskās gaismas izkliedes rezultāti ar pieaugošu izmēru (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II un 50 nm: AgNP-III) ir izteikti kā vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z vidējais). ) (pa labi) Dažādos pH apstākļos zeta potenciāls (pa kreisi) mainās 24 stundu laikā.
Novērotā pH atkarīgā agregācija ietekmēja arī AgNP paraugu raksturīgo virsmas plazmonu rezonansi (SPR), par ko liecina to UV-Vis spektri.Saskaņā ar papildu attēlu S1, visu trīs sudraba nanodaļiņu suspensiju agregācijai seko to SPR pīķu intensitātes samazināšanās un mērena sarkanā nobīde.Šo izmaiņu apjoms kā pH funkcija atbilst DLS rezultātu prognozētajai agregācijas pakāpei, tomēr ir novērotas dažas interesantas tendences.Pretēji intuīcijai izrādās, ka vidēja izmēra AgNP-II ir visjutīgākais pret SPR izmaiņām, bet pārējie divi paraugi ir mazāk jutīgi.SPR pētījumos 50 nm ir teorētiskā daļiņu izmēra robeža, ko izmanto, lai atšķirtu daļiņas pēc to dielektriskajām īpašībām.Daļiņas, kas ir mazākas par 50 nm (AgNP-I un AgNP-II), var raksturot kā vienkāršus dielektriskus dipolus, savukārt daļiņām, kas sasniedz vai pārsniedz šo robežu (AgNP-III), ir sarežģītākas dielektriskās īpašības, un to rezonanse Josla sadalās multimodālās izmaiņās. .Divu mazāku daļiņu paraugu gadījumā AgNP var uzskatīt par vienkāršiem dipoliem, un plazma var viegli pārklāties.Palielinoties daļiņu izmēram, šis savienojums būtībā rada lielāku plazmu, kas var izskaidrot novēroto augstāko jutību.29 Tomēr lielākajām daļiņām vienkāršais dipola novērtējums nav derīgs, ja var rasties arī citi savienojuma stāvokļi, kas var izskaidrot AgNP-III samazināto tendenci norādīt uz spektrālajām izmaiņām.29
Mūsu eksperimentālajos apstākļos ir pierādīts, ka pH vērtībai ir liela ietekme uz dažāda izmēra citrāta pārklājuma sudraba nanodaļiņu koloidālo stabilitāti.Šajās sistēmās stabilitāti nodrošina negatīvi lādētās -COO- grupas uz AgNP virsmas.Citrāta jonu karboksilāta funkcionālā grupa tiek protonēta lielā skaitā H+ jonu, tāpēc radītā karboksilgrupa vairs nevar nodrošināt elektrostatisko atgrūšanos starp daļiņām, kā parādīts 4. attēla augšējā rindā. Saskaņā ar Le Šateljē principu AgNP paraugi ātri agregējas pie pH 3, bet pakāpeniski kļūst arvien stabilāki, pH pieaugot.
4. attēls Virsmas mijiedarbības shematisks mehānisms, ko nosaka agregācija dažādos pH apstākļos (augšējā rinda), NaCl koncentrācija (vidējā rinda) un biomolekulas (apakšējā rinda).
Saskaņā ar 5. attēlu dažādu izmēru AgNP suspensiju koloidālā stabilitāte tika pārbaudīta arī pie pieaugošām sāls koncentrācijām.Pamatojoties uz zeta potenciālu, palielinātais nanodaļiņu izmērs šajās citrāta gala AgNP sistēmās atkal nodrošina pastiprinātu izturību pret NaCl ārējām ietekmēm.AgNP-I gadījumā 10 mM NaCl ir pietiekams, lai izraisītu vieglu agregāciju, un sāls koncentrācija 50 mM nodrošina ļoti līdzīgus rezultātus.AgNP-II un AgNP-III gadījumā 10 mM NaCl būtiski neietekmē zeta potenciālu, jo to vērtības paliek (AgNP-II) vai zemākas (AgNP-III) -30 mV.Palielinot NaCl koncentrāciju līdz 50 mM un visbeidzot līdz 150 mM NaCl, pietiek, lai ievērojami samazinātu zeta potenciāla absolūto vērtību visos paraugos, lai gan lielākas daļiņas saglabā vairāk negatīvā lādiņa.Šie rezultāti atbilst paredzamajam AgNP vidējam hidrodinamiskajam diametram;Z vidējās tendences līnijas, kas mērītas uz 10, 50 un 150 mM NaCl, parāda dažādas, pakāpeniski pieaugošas vērtības.Visbeidzot, visos trīs 150 mM eksperimentos tika atklāti mikronu izmēra agregāti.
5. attēls Citrāta gala sudraba nanodaļiņu parauga dinamiskās gaismas izkliedes rezultāti ar pieaugošu izmēru (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II un 50 nm: AgNP-III) ir izteikti kā vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z vidējais). ) (pa labi) un zeta potenciāls (pa kreisi) mainās 24 stundu laikā dažādās NaCl koncentrācijās.
UV-Vis rezultāti papildu attēlā S2 parāda, ka 50 un 150 mM NaCl SPR visos trīs paraugos ir tūlītēji un būtiski samazinājies.To var izskaidrot ar DLS, jo uz NaCl balstīta agregācija notiek ātrāk nekā no pH atkarīgiem eksperimentiem, kas skaidrojams ar lielo atšķirību starp agrīnajiem (0, 1,5 un 3 stundas) mērījumiem.Turklāt, palielinot sāls koncentrāciju, palielināsies arī eksperimentālās vides relatīvā caurlaidība, kas būtiski ietekmēs virsmas plazmona rezonansi.29
NaCl iedarbība ir apkopota 4.attēla vidējā rindā. Kopumā var secināt, ka nātrija hlorīda koncentrācijas palielināšanai ir līdzīgs efekts kā skābuma palielināšanai, jo Na+ joniem ir tendence koordinēties ap karboksilātu grupām, t.sk. nomācot negatīvos zeta potenciālos AgNP.Turklāt 150 mM NaCl visos trīs paraugos radīja mikronu izmēra agregātus, norādot, ka fizioloģiskā elektrolītu koncentrācija kaitē citrāta gala AgNP koloidālajai stabilitātei.Ņemot vērā NaCl kritisko kondensācijas koncentrāciju (CCC) līdzīgās AgNP sistēmās, šos rezultātus var gudri ievietot attiecīgajā literatūrā.Huynh et al.aprēķināja, ka NaCl CCC ar citrātu beidzamām sudraba nanodaļiņām ar vidējo diametru 71 nm bija 47,6 mM, savukārt El Badawy et al.novēroja, ka 10 nm AgNP ar citrāta pārklājumu CCC bija 70 mM.10,16 Turklāt He et al. izmērīja ievērojami augsto CCC aptuveni 300 mM, kā rezultātā viņu sintēzes metode atšķīrās no iepriekš minētās publikācijas.48 Lai gan pašreizējais ieguldījums nav vērsts uz šo vērtību visaptverošu analīzi, jo mūsu eksperimentālie apstākļi palielinās visa pētījuma sarežģītībā, bioloģiski nozīmīga NaCl koncentrācija 50 mM, īpaši 150 mM NaCl, šķiet diezgan augsta.Inducēta koagulācija, izskaidrojot konstatētās spēcīgās izmaiņas.
Nākamais solis polimerizācijas eksperimentā ir vienkāršu, bet bioloģiski nozīmīgu molekulu izmantošana, lai modelētu nanodaļiņu un biomolekulu mijiedarbību.Pamatojoties uz DLS (6. un 7. attēls) un UV-Vis rezultātiem (papildu S3 un S4 attēli), var izdarīt dažus vispārīgus secinājumus.Mūsu eksperimentālajos apstākļos pētītās molekulas glikoze un glutamīns neizraisīs agregāciju nevienā AgNP sistēmā, jo Z-vidējā tendence ir cieši saistīta ar atbilstošo atsauces mērījumu vērtību.Lai gan to klātbūtne neietekmē agregāciju, eksperimentālie rezultāti liecina, ka šīs molekulas ir daļēji adsorbētas uz AgNP virsmas.Visievērojamākais rezultāts, kas apstiprina šo viedokli, ir novērotās gaismas absorbcijas izmaiņas.Lai gan AgNP-I neuzrāda nozīmīgas viļņa garuma vai intensitātes izmaiņas, to var skaidrāk novērot, mērot lielākas daļiņas, kas, visticamāk, ir iepriekš minētās lielākās optiskās jutības dēļ.Neatkarīgi no koncentrācijas glikoze var izraisīt lielāku sarkano nobīdi pēc 1,5 stundām, salīdzinot ar kontroles mērījumu, kas ir aptuveni 40 nm AgNP-II un aptuveni 10 nm AgNP-III, kas pierāda virsmas mijiedarbības rašanos.Glutamīns uzrādīja līdzīgu tendenci, taču izmaiņas nebija tik acīmredzamas.Turklāt ir arī vērts pieminēt, ka glutamīns var samazināt vidējo un lielo daļiņu absolūto zeta potenciālu.Tomēr, tā kā šķiet, ka šīs zeta izmaiņas neietekmē agregācijas līmeni, var pieņemt, ka pat tādas mazas biomolekulas kā glutamīns var nodrošināt zināmu telpisku atgrūšanos starp daļiņām.
6. attēls Citrāta gala sudraba nanodaļiņu paraugu dinamiskās gaismas izkliedes rezultāti ar pieaugošu izmēru (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II un 50 nm: AgNP-III) ir izteikti kā vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z vidējais) (pa labi) Ārējos apstākļos ar dažādu glikozes koncentrāciju zeta potenciāls (pa kreisi) mainās 24 stundu laikā.
7. attēls Citrāta gala sudraba nanodaļiņu parauga dinamiskās gaismas izkliedes rezultāti ar pieaugošu izmēru (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II un 50 nm: AgNP-III) ir izteikti kā vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z vidējais). ) (pa labi) Glutamīna klātbūtnē zeta potenciāls (pa kreisi) mainās 24 stundu laikā.
Īsāk sakot, mazas biomolekulas, piemēram, glikoze un glutamīns, neietekmē koloidālo stabilitāti izmērītajā koncentrācijā: lai gan tās dažādās pakāpēs ietekmē zeta potenciālu un UV-Vis rezultātus, Z vidējie rezultāti nav konsekventi.Tas norāda, ka molekulu virsmas adsorbcija kavē elektrostatisko atgrūšanos, bet tajā pašā laikā nodrošina izmēru stabilitāti.
Lai saistītu iepriekšējos rezultātus ar iepriekšējiem rezultātiem un prasmīgāk simulētu bioloģiskos apstākļus, mēs izvēlējāmies dažus no visbiežāk izmantotajiem šūnu kultūras komponentiem un izmantojām tos kā eksperimentālos apstākļus AgNP koloīdu stabilitātes izpētei.Visā in vitro eksperimentā viena no svarīgākajām DMEM kā barotnes funkcijām ir radīt nepieciešamos osmotiskos apstākļus, bet no ķīmiskā viedokļa tas ir komplekss sāls šķīdums ar kopējo jonu stiprumu, kas līdzinās 150 mM NaCl. .40 Kas attiecas uz FBS, tas ir sarežģīts biomolekulu-galvenokārt proteīnu maisījums no virsmas adsorbcijas viedokļa, tam ir dažas līdzības ar glikozes un glutamīna eksperimentālajiem rezultātiem, neskatoties uz ķīmisko sastāvu un daudzveidību. Dzimums ir daudz sarežģītāks.19 DLS un UV — redzamos rezultātus, kas parādīti attiecīgi 8. attēlā un S5 papildu attēlā, var izskaidrot, pārbaudot šo materiālu ķīmisko sastāvu un korelējot tos ar iepriekšējā sadaļā veiktajiem mērījumiem.
8. attēls Citrāta gala sudraba nanodaļiņu parauga dinamiskās gaismas izkliedes rezultāti ar pieaugošu izmēru (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II un 50 nm: AgNP-III) ir izteikti kā vidējais hidrodinamiskais diametrs (Z vidējais). ) (pa labi) Šūnu kultūras komponentu DMEM un FBS klātbūtnē zeta potenciāls (pa kreisi) mainās 24 stundu laikā.
Dažādu izmēru AgNP atšķaidīšanai DMEM ir līdzīga ietekme uz koloidālo stabilitāti, kāda novērota augstas NaCl koncentrācijas klātbūtnē.AgNP izkliede 50 v/v% DMEM parādīja, ka tika konstatēta liela mēroga agregācija, palielinoties zeta potenciālam un Z-vidējai vērtībai un strauji samazinoties SPR intensitātei.Ir vērts atzīmēt, ka maksimālais agregāta izmērs, ko DMEM inducē pēc 24 stundām, ir apgriezti proporcionāls primer nanodaļiņu lielumam.
Mijiedarbība starp FBS un AgNP ir līdzīga tai, kas novērota mazāku molekulu, piemēram, glikozes un glutamīna, klātbūtnē, taču efekts ir spēcīgāks.Daļiņu Z vidējais rādītājs paliek nemainīgs, kamēr tiek konstatēts zeta potenciāla pieaugums.SPR maksimums uzrādīja nelielu sarkano nobīdi, bet varbūt interesantāk ir tas, ka SPR intensitāte nemazinājās tik būtiski kā kontroles mērījumā.Šos rezultātus var izskaidrot ar iedzimtu makromolekulu adsorbciju uz nanodaļiņu virsmas (4. attēla apakšējā rinda), ko tagad saprot kā biomolekulārās vainaga veidošanos organismā.49