Stanovení cytotoxicity nanočástic

Bc. Nikola Vondráčková

Diplomová práce

Determination of cytotoxicity of nanoparticles

Anotace:

V předložené diplomové práci je systematicky popsán proces testování a ověřování cytoxicity nových materiálů, konkrétně superparamagnetických nanočástic a mikročástic. Text práce zmiňuje nejen pozitiva využití takových materiálů, ale také se podrobně soustředí na jejich možné toxické účinky. A právě poznatky chování nanočástic v biologických systémech a životním prostředí, jsou pro současnou vědu i lidskou populaci tolik důležité. Předložená práce shrnuje metody vhodné pro stanovení cytotoxicity (nano)materiálů popsaných a aktuálně dostupných v odborné literatuře. Naše in vitro studie se zaměřila na cytotoxicitu mikročástic ProMagTM 1 Series COOH od firmy Bang Laboratories, Ins (Fishers, IN, USA) a jejich modifikovanou formu s navázanou protilátkou IgG. Pro naše experimenty jsme použily buněčné linie A549 a MRC-5. Mezi hlavní cíle patřilo zoptimalizování postupu práce s nano/mikročásticemi pro stanovení cytotoxicity. Buněčnou viabilitu jsme kvantifikovaly metodou redukce tetrazoliové soli XTT, testem vylučování trypanové modře a analýzou proliferace buněk v reálném čase systémem xCELLigence. Koncentrace částic působících na buňky byly v rozmezí koncentrací částic 0,1 ug/ml - 1000 ug/ml. U obou buněčných linií byl zjevný cytotoxický efekt se středním účinkem až od koncentrace látky v kultivačním médiu 100 ug částic/ml. Při koncentraci testovaných částic 500 ug/ml byly téměř všechny buňky poškozeny a jejich viabilita se blížila k nulovým hodnotám.

Abstract:

The presented thesis systematically describes the process of testing and verifying the methods for testing of cytotoxicity of new materials, namely superparamagnetic nanoparticles and microparticles. Text of the thesis does not mention the benefits of such materials application, but also describes in a detail their possible toxic effects to human organism. The knowledge of the behaviour of nano/microparticles in biological systems and in the environment is particularly important to today's science and human population. Therefore, this work provides a summary of methods suitable for the determination of cytotoxicity as well as studies available and described in recent scientific literature. Our in vitro study specifically monitores the cytotoxicity of microparticles ProMagTM 1 Series COOH from Bang Laboratories, Ins (Fishers, IN, USA) and their biofunctionalized form with covalently linked IgG molecules. We applied A549 and MRC-5 cell lines for our cytotoxicity tests. The main objectives were to optimize the procedure for preparation of nano/microparticles suspension, working solution to determine cytotoxicity reproducibly. Cell viability was quantitated by XTT tetrazolium salt reduction, trypan blue exclusion test, and real-time cell proliferation analysis by xCELLigence system. Concentrations of the particles acting on the cells were in the range of particle concentrations of 0,1 ug/ml - 1000 ug/ml. For both cell lines, an apparent cytotoxic effect with a medium impact was apparent from the concentration of the substance in the culture medium of 100 ug particles/ml. At the concentration of test particles of 500 ug/ml, almost all cells were damaged and their viability was approaching zero.

Klíčová slova

magnetické mikro a nanočástice, cytotoxicita, in vitro stanovení, viabilita, A549, MRC-5

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 9. 5. 2018

Zveřejnit od: 31. 12. 2999

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. RNDr. Zuzana Bílková, Ph.D.

Univerzita Pardubice

Fakulta chemicko-technologická

Magisterský studijní program / obor:
Speciální chemicko-biologické obory / Analýza biologických materiálů