Javascript on praegu teie brauseris keelatud.Kui javascript on keelatud, ei tööta mõned selle veebisaidi funktsioonid.
Registreerige oma konkreetsed andmed ja konkreetsed huvipakkuvad ravimid ning me ühendame teie esitatud teabe meie ulatuslikus andmebaasis olevate artiklitega ja saadame teile õigeaegselt e-posti teel PDF-koopia.
Kas väiksemad nanoosakesed on alati paremad?Mõista hõbeda nanoosakeste suurusest sõltuva agregatsiooni bioloogilisi mõjusid bioloogiliselt olulistes tingimustes
Autorid: 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, keskkonnakeemia, Ungari, Ungari loodus- ja informaatikateaduskond , Szegedi Ülikool;2 Ungari Szegedi Ülikooli loodus- ja teabeteaduskonna biokeemia ja molekulaarbioloogia osakond;3 Szegedi Ülikooli loodus- ja teabeteaduskonna mikrobioloogia osakond, Ungari;4MTA-SZTE reaktsioonikineetika ja pinnakeemia uurimisrühm, Szeged, Ungari* Need autorid panustasid sellesse töösse võrdselt.Side: Zoltán Kónya rakendus- ja keskkonnakeemia osakond, loodus- ja informaatikateaduskond, Szegedi ülikool, Rerrich Square 1, Szeged, H-6720, Ungari Tel +36 62 544620 E-post [E-posti kaitse] Eesmärk: hõbeda nanoosakesed (AgNP-d) on üks enim uuritud nanomaterjale, eriti nende biomeditsiiniliste rakenduste tõttu.Kuid nanoosakeste agregatsiooni tõttu on nende suurepärane tsütotoksilisus ja antibakteriaalne toime bioloogilises keskkonnas sageli ohus.Selles töös uuriti kolme erineva tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakeste proovi, mille keskmine läbimõõt on 10, 20 ja 50 nm, agregatsioonikäitumist ja sellega seotud bioloogilisi aktiivsusi.Meetod: kasutage nanoosakeste sünteesimiseks ja iseloomustamiseks transmissioonielektronmikroskoopi, hinnake nende agregatsioonikäitumist erinevatel pH väärtustel, NaCl, glükoosi ja glutamiini kontsentratsioonidel dünaamilise valguse hajumise ja ultraviolettkiirguse spektroskoopia abil.Lisaks parandavad rakukultuurisöötmes sellised komponendid nagu Dulbecco agregatsiooni käitumist Eagle Mediumis ja Fetal Calf Serumis.Tulemused: Tulemused näitavad, et happeline pH ja füsioloogiline elektrolüütide sisaldus kutsuvad üldiselt esile mikronisuuruse agregatsiooni, mida võib vahendada biomolekulaarse koroona moodustumine.Väärib märkimist, et suurematel osakestel on suurem vastupidavus välismõjudele kui nende väiksematel.In vitro tsütotoksilisuse ja antibakteriaalsed testid viidi läbi, töödeldes rakke nanoosakeste agregaatidega erinevates agregatsioonifaasides.Järeldus: meie tulemused näitavad sügavat korrelatsiooni kolloidse stabiilsuse ja AgNP-de toksilisuse vahel, kuna äärmuslik agregatsioon viib bioloogilise aktiivsuse täieliku kadumiseni.Suuremate osakeste puhul täheldatud kõrgem agregatsioonivastane aste mõjutab oluliselt in vitro toksilisust, kuna sellised proovid säilitavad rohkem antimikroobset ja imetajarakkude aktiivsust.Need leiud viivad järeldusele, et vaatamata üldisele arvamusele asjakohases kirjanduses ei pruugi väikseimate võimalike nanoosakeste sihtimine olla parim tegevus.Märksõnad: seemnete vahendatud kasv, kolloidne stabiilsus, suurusest sõltuv agregatsioonikäitumine, agregatsioonikahjustuse toksilisus
Kuna nanomaterjalide nõudlus ja toodang kasvab jätkuvalt, pööratakse üha rohkem tähelepanu nende bioohutusele või bioloogilisele aktiivsusele.Hõbeda nanoosakesed (AgNP-d) on nende suurepäraste katalüütiliste, optiliste ja bioloogiliste omaduste tõttu selle materjalide klassi üks kõige sagedamini sünteesitud, uuritud ja kasutatud esindajaid.1 Üldiselt arvatakse, et nanomaterjalide (sealhulgas AgNP-de) ainulaadsed omadused on peamiselt tingitud nende suurest eripinnast.Seetõttu on paratamatult probleemiks kõik protsessid, mis mõjutavad seda põhiomadust, nagu osakeste suurus, pinnakate või agregatsioon, olenemata sellest, kas see kahjustab tõsiselt nanoosakeste omadusi, mis on konkreetsete rakenduste jaoks kriitilised.
Osakeste suuruse ja stabilisaatorite mõju on kirjanduses suhteliselt hästi dokumenteeritud.Näiteks on üldtunnustatud seisukoht, et väiksemad nanoosakesed on mürgisemad kui suuremad nanoosakesed.2 Kooskõlas üldise kirjandusega on meie varasemad uuringud näidanud nanohõbeda suurusest sõltuvat toimet imetajarakkudele ja mikroorganismidele.3–5 Pinnakate on veel üks omadus, millel on suur mõju nanomaterjalide omadustele.Lihtsalt lisades või muutes selle pinnale stabilisaatoreid, võivad samal nanomaterjalil olla täiesti erinevad füüsikalised, keemilised ja bioloogilised omadused.Korkivate ainete pealekandmine toimub kõige sagedamini nanoosakeste sünteesi osana.Näiteks tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakesed on uurimistöös ühed olulisemad AgNP-d, mis sünteesitakse hõbedasoolade redutseerimisel reaktsioonikeskkonnaks valitud stabilisaatorlahuses.6 Tsitraat saab hõlpsasti ära kasutada oma madalat hinda, kättesaadavust, biosobivust ja tugevat afiinsust hõbeda suhtes, mis võib kajastuda mitmesugustes kavandatud interaktsioonides, alates pöörduvast pinnaadsorptsioonist kuni ioonsete interaktsioonideni.Nano-hõbeda stabiliseerimiseks ja selle ainulaadsete funktsionaliseerimiste tegemiseks kasutatakse tavaliselt ka väikeseid molekule ja polüaatomilisi ioone, mis on 7,8 lähedal, nagu tsitraate, polümeere, polüelektrolüüte ja bioloogilisi aineid.9-12
Kuigi nanoosakeste aktiivsuse muutmise võimalus tahtliku pinnakattega on väga huvitav valdkond, on selle pinnakatte põhiroll tühine, pakkudes nanoosakeste süsteemile kolloidset stabiilsust.Nanomaterjalide suur eripind toodab suurt pinnaenergiat, mis takistab süsteemi termodünaamilist võimet saavutada minimaalset energiat.13 Ilma korraliku stabiliseerimiseta võib see viia nanomaterjalide aglomeratsioonini.Agregatsioon on erineva kuju ja suurusega osakeste agregaatide moodustumine, mis tekib siis, kui hajutatud osakesed kohtuvad ja praegused termodünaamilised vastastikmõjud võimaldavad osakestel üksteisega kleepuda.Seetõttu kasutatakse agregatsiooni vältimiseks stabilisaatoreid, mis tekitavad osakeste vahel piisavalt suure tõukejõu, et neutraliseerida nende termodünaamilist külgetõmmet.14
Kuigi osakeste suuruse ja pinnakatte teemat on nanoosakeste poolt käivitatud bioloogilise aktiivsuse reguleerimise kontekstis põhjalikult uuritud, on osakeste agregatsioon suuresti tähelepanuta jäetud valdkond.Nanoosakeste kolloidse stabiilsuse lahendamiseks bioloogiliselt olulistes tingimustes pole peaaegu ühtegi põhjalikku uuringut.10,15-17 Lisaks on see panus eriti haruldane, kui on uuritud ka agregatsiooniga seotud toksilisust, isegi kui see võib põhjustada kõrvaltoimeid, nagu vaskulaarne tromboos, või soovitud omaduste, näiteks toksilisuse, kadu. näidatud joonisel 1.18, näidatud 19.Tegelikult on üks väheseid teadaolevaid hõbeda nanoosakeste resistentsuse mehhanisme seotud agregatsiooniga, sest teatavad E. coli ja Pseudomonas aeruginosa tüved vähendavad oma nano-hõbedatundlikkust, ekspresseerides flagelliini, flagelliini valku.Sellel on kõrge afiinsus hõbeda suhtes, põhjustades seeläbi agregatsiooni.20
Hõbeda nanoosakeste toksilisusega on seotud mitu erinevat mehhanismi ja agregatsioon mõjutab kõiki neid mehhanisme.Enim arutatud AgNP bioloogilise aktiivsuse meetod, mida mõnikord nimetatakse "Trooja hobuse" mehhanismiks, käsitleb AgNP-sid kui Ag + kandjaid.1,21 Trooja hobuse mehhanism võib tagada kohaliku Ag+ kontsentratsiooni suure tõusu, mis toob kaasa ROS tekke ja membraani depolarisatsiooni.22-24 Agregatsioon võib mõjutada Ag+ vabanemist, mõjutades seeläbi toksilisust, kuna vähendab efektiivset aktiivset pinda, kus hõbeioonid võivad oksüdeeruda ja lahustuda.Kuid AgNP-d ei avalda toksilisust ainult ioonide vabanemise kaudu.Arvesse tuleb võtta paljusid suuruse ja morfoloogiaga seotud koostoimeid.Nende hulgas on nanoosakeste pinna suurus ja kuju määravad omadused.4,25 Nende mehhanismide kogumit võib liigitada "indutseeritud toksilisuse mehhanismideks".Võimalik on palju mitokondriaalseid ja pinnamembraani reaktsioone, mis võivad kahjustada organelle ja põhjustada rakusurma.25-27 Kuna agregaatide moodustumine mõjutab looduslikult elussüsteemide poolt äratuntavate hõbedat sisaldavate objektide suurust ja kuju, võivad need vastasmõjud samuti olla mõjutatud.
Meie eelmises hõbeda nanoosakeste agregatsiooni käsitlevas dokumendis demonstreerisime selle probleemi uurimiseks tõhusat sõelumisprotseduuri, mis koosnes keemilistest ja in vitro bioloogilistest katsetest.19 Dünaamiline valguse hajumine (DLS) on seda tüüpi kontrollide jaoks eelistatud tehnika, kuna materjal võib hajutada footoneid lainepikkusel, mis on võrreldav selle osakeste suurusega.Kuna osakeste Browni liikumiskiirus vedelas keskkonnas on seotud suurusega, saab hajutatud valguse intensiivsuse muutust kasutada vedela proovi keskmise hüdrodünaamilise läbimõõdu (Z-mean) määramiseks.28 Lisaks saab proovile pinge rakendamisel mõõta nanoosakese zeta potentsiaali (ζ potentsiaali) sarnaselt Z keskmise väärtusega.13,28 Kui zeta potentsiaali absoluutväärtus on piisavalt kõrge (vastavalt üldistele juhistele> ±30 mV), tekitab see osakeste vahel tugeva elektrostaatilise tõuke, et neutraliseerida agregatsiooni.Iseloomulik pinnaplasmonresonants (SPR) on ainulaadne optiline nähtus, mis on peamiselt omistatud väärismetallide nanoosakestele (peamiselt Au ja Ag).29​​Tuginedes nende materjalide elektroonilistele võnkudele (pinnaplasmonid) nanomõõtmes, on teada, et sfäärilistel AgNP-del on iseloomulik UV-Vis neeldumispiik 400 nm lähedal.30 DLS-i tulemuste täiendamiseks kasutatakse osakeste intensiivsuse ja lainepikkuse nihet, kuna seda meetodit saab kasutada nanoosakeste agregatsiooni ja biomolekulide pinnale adsorptsiooni tuvastamiseks.
Saadud teabe põhjal viiakse rakkude elujõulisuse (MTT) ja antibakteriaalsed testid läbi viisil, milles AgNP toksilisust kirjeldatakse pigem agregatsioonitaseme kui (kõige sagedamini kasutatava teguri) nanoosakeste kontsentratsiooni funktsioonina.See ainulaadne meetod võimaldab meil näidata agregatsioonitaseme sügavat tähtsust bioloogilises aktiivsuses, sest näiteks tsitraadiga lõppenud AgNP-d kaotavad agregatsiooni tõttu mõne tunni jooksul täielikult oma bioloogilise aktiivsuse.19
Käesolevas töös püüame oluliselt laiendada oma varasemat panust bio-seotud kolloidide stabiilsusesse ja nende mõju bioloogilisele aktiivsusele, uurides nanoosakeste suuruse mõju nanoosakeste agregatsioonile.See on kahtlemata üks nanoosakeste uuringutest.Kõrgema profiiliga perspektiiv ja 31 Selle probleemi uurimiseks kasutati seemnete vahendatud kasvumeetodit, et toota tsitraadiga lõppenud AgNP-sid kolmes erinevas suurusvahemikus (10, 20 ja 50 nm).6,32 kui üks levinumaid meetodeid.Nanomaterjalide jaoks, mida kasutatakse laialdaselt ja rutiinselt meditsiinilistes rakendustes, valitakse erineva suurusega tsitraadiga lõppenud AgNP-d, et uurida nanohõbeda agregatsiooniga seotud bioloogiliste omaduste võimalikku suurussõltuvust.Pärast erineva suurusega AgNP-de sünteesimist iseloomustasime toodetud proove ülekandeelektronmikroskoopia (TEM) abil ja seejärel uurisime osakesi ülalnimetatud sõelumisprotseduuri abil.Lisaks hinnati in vitro rakukultuuride Dulbecco Modified Eagle's Medium (DMEM) ja Fetal Bovine Serum (FBS) juuresolekul suurusest sõltuvat agregatsioonikäitumist ja selle käitumist erinevate pH väärtuste, NaCl, glükoosi ja glutamiini kontsentratsioonide juures.Tsütotoksilisuse omadused määratakse kõikehõlmavates tingimustes.Teaduslik konsensus näitab, et üldiselt on eelistatavad väiksemad osakesed;meie uurimine annab keemilise ja bioloogilise platvormi, et teha kindlaks, kas see nii on.
Kolm erineva suurusvahemikuga hõbedast nanoosakest valmistati Wan jt poolt välja pakutud seemnete vahendatud kasvumeetodil, väikeste kohandustega.6 See meetod põhineb keemilisel redutseerimisel, kasutades hõbeda allikana hõbenitraati (AgNO3), redutseerijana naatriumboorhüdriidi (NaBH4) ja stabilisaatorina naatriumtsitraati.Esmalt valmistage naatriumtsitraadi dihüdraadist (Na3C6H5O7 x 2H2O) 75 ml 9 mM tsitraadi vesilahust ja soojendage temperatuurini 70 °C.Seejärel lisati reaktsioonisegule 2 ml 1% (mass/maht) AgNO3 lahust ja seejärel valati segusse tilkhaaval värskelt valmistatud naatriumboorhüdriidi lahus (2 ml 0,1% (mass/maht).Saadud kollakaspruuni suspensiooni hoiti 70 °C juures intensiivselt segades 1 tund ja seejärel jahutati toatemperatuurini.Saadud proovi (edaspidi AgNP-I) kasutatakse seemnete vahendatud kasvu aluseks järgmises sünteesietapis.
Keskmise suurusega osakeste suspensiooni (tähistatud kui AgNP-II) sünteesimiseks soojendage 90 ml 7,6 mM tsitraadi lahust temperatuurini 80 °C, segage see 10 ml AgNP-I-ga ja seejärel 2 ml 1% (mass/maht) AgNO3 lahust. segati intensiivselt 1 tund ja seejärel jahutati proov toatemperatuurini.
Suurima osakese (AgNP-III) jaoks korrake sama kasvuprotsessi, kuid sel juhul kasutage seemnesuspensioonina 10 ml AgNP-II.Pärast seda, kui proovid on jõudnud toatemperatuurini, määravad nad nende nominaalse Ag kontsentratsiooni, mis põhineb AgNO3 üldsisaldusel, 150 ppm, lisades või aurustades täiendavat lahustit temperatuuril 40 °C, ja lõpuks säilitatakse neid kuni edasise kasutamiseni 4 °C juures.
Kasutage 200 kV kiirenduspingega FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Microscope (TEM) (FEI ettevõtte peakorter, Hillsboro, Oregon, USA) nanoosakeste morfoloogiliste omaduste uurimiseks ja nende elektronide difraktsiooni (ED) mustri tabamiseks.Vähemalt 15 tüüpilist pilti (~ 750 osakest) hinnati ImageJ tarkvarapaketi abil ja saadud histogrammid (ja kõik graafikud kogu uuringus) loodi OriginPro 2018-s (OriginLab, Northampton, MA, USA) 33, 34.
Nende esialgsete kolloidsete omaduste illustreerimiseks mõõdeti proovide keskmine hüdrodünaamiline läbimõõt (Z-keskmine), zeta potentsiaal (ζ-potentsiaal) ja iseloomulik pinnaplasmonresonants (SPR).Proovi keskmist hüdrodünaamilist läbimõõtu ja zeta potentsiaali mõõdeti Malvern Zetasizer Nano ZS instrumendiga (Malvern Instruments, Malvern, UK), kasutades ühekordselt kasutatavaid volditud kapillaarrakke temperatuuril 37 ± 0, 1 ° C.Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis spektrofotomeetrit (Halma PLC, Largo, FL, USA) kasutati iseloomulike SPR karakteristikute saamiseks proovide UV-Vis neeldumisspektritest vahemikus 250-800 nm.
Kogu katse jooksul viidi korraga läbi kolm erinevat mõõtmistüüpi, mis olid seotud kolloidse stabiilsusega.Kasutage DLS-i osakeste keskmise hüdrodünaamilise läbimõõdu (Z keskmine) ja zeta potentsiaali (ζ potentsiaali) mõõtmiseks, sest Z keskmine on seotud nanoosakeste agregaatide keskmise suurusega ja zeta potentsiaal näitab, kas elektrostaatiline tõukejõud süsteemis on piisavalt tugev, et kompenseerida Van der Waalsi külgetõmmet nanoosakeste vahel.Mõõtmised tehakse kolmes korduses ning Z keskmise ja zeta potentsiaali standardhälve arvutatakse Zetasizeri tarkvara abil.Osakeste iseloomulikke SPR-spektreid hinnatakse UV-Vis spektroskoopia abil, sest piigi intensiivsuse ja lainepikkuse muutused võivad viidata agregatsioonile ja pinna interaktsioonidele.29,35 Tegelikult on pinnaplasmonresonants väärismetallides nii mõjukas, et on viinud uute biomolekulide analüüsimeetoditeni.29,36,37 AgNP-de kontsentratsioon katsesegus on umbes 10 ppm ja eesmärk on seada SPR-i maksimaalse esialgse neeldumise intensiivsus väärtusele 1. Katse viidi läbi ajast sõltuval viisil 0;1,5;3;6;12 ja 24 tundi erinevates bioloogiliselt olulistes tingimustes.Katse kirjeldamise üksikasju leiate meie eelmisest tööst.19 Lühidalt, erinevad pH väärtused (3; 5; 7,2 ja 9), erinevad naatriumkloriidi (10 mM; 50 mM; 150 mM), glükoosi (3,9 mM; 6,7 mM) ja glutamiini (4 mM) kontsentratsioonid ja valmistas mudelsüsteemidena ka Dulbecco modifitseeritud kotkasöötme (DMEM) ja Fetal Bovine Serum (FBS) (vees ja DMEM) ning uuris nende mõju sünteesitud hõbeda nanoosakeste agregatsioonikäitumisele.pH NaCl, glükoosi ja glutamiini väärtusi hinnatakse füsioloogiliste kontsentratsioonide põhjal, samas kui DMEM ja FBS kogused on samad, mis kogu in vitro katses kasutatud.38-42 Kõik mõõtmised viidi läbi pH 7,2 ja 37 °C juures konstantse taustsoola kontsentratsiooniga 10 mM NaCl, et välistada mis tahes kauginteraktsioonid (välja arvatud teatud pH ja NaCl-ga seotud katsed, kus need atribuudid on allolevad muutujad Uuring).28 Erinevate tingimuste loetelu on kokku võetud tabelis 1. †-ga tähistatud katset kasutatakse võrdlusena ja see vastab proovile, mis sisaldab 10 mM NaCl ja pH on 7,2.
Inimese eesnäärmevähi rakuliin (DU145) ja inimese immortaliseeritud keratinotsüüdid (HaCaT) saadi ATCC-st (Manassas, VA, USA).Rakke kasvatatakse rutiinselt Dulbecco minimaalses olulises söötmes Eagle (DMEM), mis sisaldab 4,5 g/l glükoosi (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), millele on lisatud 10% FBS, 2 mM L-glutamiini, 0,01% streptomütsiini ja 0,005% Penitsilliin (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA).Rakke kultiveeriti 37 °C inkubaatoris 5% CO2 ja 95% niiskuse all.
Osakeste agregatsioonist põhjustatud muutuste AgNP tsütotoksilisuse uurimiseks ajast sõltuval viisil viidi läbi kaheetapiline MTT test.Esiteks mõõdeti kahe rakutüübi elujõulisust pärast töötlemist AgNP-I, AgNP-II ja AgNP-III-ga.Sel eesmärgil külvati kahte tüüpi rakke 96-süvendilistesse plaatidesse tihedusega 10 000 rakku süvendi kohta ja töödeldi teisel päeval kolme erineva suurusega hõbeda nanoosakestega suurenevas kontsentratsioonis.Pärast 24-tunnist töötlemist pesti rakke PBS-ga ja inkubeeriti 0,5 mg/ml MTT reagendiga (SERVA, Heidelberg, Saksamaa), mis oli lahjendatud söötmes 1 tund temperatuuril 37 °C.Formasaani kristallid lahustati DMSO-s (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA) ja neeldumist mõõdeti lainepikkusel 570 nm, kasutades Synergy HTX plaadilugejat (BioTek-Ungari, Budapest, Ungari).Töötlemata kontrollproovi absorptsiooniväärtuseks loetakse 100% ellujäämise määra.Tehke vähemalt 3 katset, kasutades nelja sõltumatut bioloogilist kordust.IC50 arvutatakse elujõulisuse tulemuste põhjal annuse-vastuse kõvera põhjal.
Seejärel, teises etapis, inkubeerides osakesi 150 mM NaCl-ga erinevatel ajavahemikel (0, 1,5, 3, 6, 12 ja 24 tundi) enne rakkude töötlemist, saadi hõbeda nanoosakeste erinevad agregatsiooniseisundid.Seejärel viidi läbi sama MTT test, nagu eelnevalt kirjeldatud, et hinnata osakeste agregatsioonist mõjutatud rakkude elujõulisuse muutusi.Kasutage GraphPad Prism 7 lõpptulemuse hindamiseks, arvutage katse statistiline olulisus paarita t-testiga ja märkige selle tase * (p ≤ 0,05), ** (p ≤ 0,01), *** (p ≤ 0,001). ) Ja **** (p ≤ 0,0001).
Antibakteriaalse tundlikkuse määramiseks Cryptococcus neoformansi IFM 5844 (IFM; Chiba ülikooli patogeensete seente ja mikroobide toksikoloogia uurimiskeskus) ja Bacillus Testi megateriumi 6031SZMC suhtes kasutati kolme erineva suurusega hõbeda nanoosakesi (AgNP-I, AgNP-II ja AgNP-III). (SZMC: Szeged Microbiology Collection) ja E. coli SZMC 0582 RPMI 1640 söötmes (Sigma-Aldrich Co.).Osakeste agregatsioonist põhjustatud antibakteriaalse aktiivsuse muutuste hindamiseks määrati kõigepealt nende minimaalne inhibeeriv kontsentratsioon (MIC) mikrolahjenduse teel 96-süvendilisel mikrotiiterplaadil.Lisage 50 μL standardiseeritud rakususpensioonile (5 × 104 rakku/ml RPMI 1640 söötmes) 50 μL hõbeda nanoosakeste suspensiooni ja lahjendage seeriaviisiliselt kaks korda suuremat kontsentratsiooni (eelmainitud söötmes on vahemik 0 ja 75 ppm, see tähendab, kontrollproov sisaldab 50 μL rakususpensiooni ja 50 μL nanoosakesteta söödet).Seejärel inkubeeriti plaati 30 °C juures 48 tundi ja kultuuri optilist tihedust mõõdeti 620 nm juures, kasutades SPECTROstar Nano plaadilugejat (BMG LabTech, Offenburg, Saksamaa).Katse viidi läbi kolm korda kolmes eksemplaris.
Välja arvatud see, et sel ajal kasutati 50 μL üksikuid agregeeritud nanoosakeste proove, kasutati sama protseduuri nagu eelnevalt kirjeldatud, et uurida agregatsiooni mõju antibakteriaalsele toimele eelnimetatud tüvedele.Hõbeda nanoosakeste erinevad agregatsiooniseisundid saadakse osakeste inkubeerimisel 150 mM NaCl-ga erinevatel ajavahemikel (0, 1,5, 3, 6, 12 ja 24 tundi) enne rakkude töötlemist.Kasvukontrollina kasutati suspensiooni, millele oli lisatud 50 µl RPMI 1640 söödet, samas kui toksilisuse kontrollimiseks kasutati agregeerimata nanoosakestega suspensiooni.Katse viidi läbi kolm korda kolmes eksemplaris.Kasutage GraphPad Prism 7, et hinnata lõpptulemust uuesti, kasutades sama statistilist analüüsi nagu MTT analüüs.
Väikseimate osakeste (AgNP-I) agregatsioonitaset on iseloomustatud ja tulemused avaldati osaliselt meie eelmises töös, kuid parema võrdluse huvides sõeluti kõik osakesed põhjalikult läbi.Katseandmed kogutakse ja neid arutatakse järgmistes osades.AgNP kolm suurust.19
TEM, UV-Vis ja DLS abil tehtud mõõtmised kinnitasid kõigi AgNP proovide edukat sünteesi (joonis 2A-D).Vastavalt joonise 2 esimesele reale on väikseimal osakesel (AgNP-I) ühtlane sfääriline morfoloogia keskmise läbimõõduga umbes 10 nm.Seemnete vahendatud kasvumeetod pakub ka AgNP-II ja AgNP-III erineva suurusvahemikuga osakeste keskmise läbimõõduga vastavalt umbes 20 nm ja 50 nm.Vastavalt osakeste jaotuse standardhälbele ei kattu kolme proovi suurused, mis on oluline nende võrdleva analüüsi jaoks.Võrreldes TEM-põhiste osakeste 2D projektsioonide keskmist kuvasuhet ja õhukese suhet, eeldatakse, et osakeste sfäärilisust hinnatakse ImageJ kujufiltri pistikprogrammi abil (joonis 2E).43 Osakeste kuju analüüsi kohaselt ei mõjuta osakeste kasv nende kuvasuhet (väikseima piirdelise ristküliku suur külg/lühem külg) ning õheduse suhet (vastava täiusliku ringi mõõdetud pindala/teoreetiline pindala) ) väheneb järk-järgult.Selle tulemuseks on üha rohkem hulktahulisi osakesi, mis on teoreetiliselt täiesti ümmargused ja mis vastavad õheduse suhtele 1.
Joonis 2 Transmissioonielektronmikroskoobi (TEM) kujutis (A), elektronide difraktsiooni (ED) muster (B), suurusjaotuse histogramm (C), iseloomulik ultraviolettkiirguse nähtava (UV-Vis) valguse neeldumisspekter (D) ja keskmine vedeliku tsitraat -lõpulistel hõbeda nanoosakestel mehaanilise läbimõõduga (Z-keskmine), zeta potentsiaaliga, kuvasuhte ja paksuse suhtega (E) on kolm erinevat suurusvahemikku: AgNP-I on 10 nm (ülemine rida), AgNP -II on 20 nm (keskmine rida). ), AgNP-III (alumine rida) on 50 nm.
Kuigi kasvumeetodi tsüklilisus mõjutas osakeste kuju teatud määral, mille tulemuseks oli suuremate AgNP-de väiksem sfäärilisus, jäid kõik kolm proovi kvaasisfääriliseks.Lisaks, nagu on näidatud elektronide difraktsioonimustris joonisel 2B, nanoosakeste kristallilisus ei muutu.Silmapaistev difraktsioonirõngas, mida saab korreleerida hõbeda Milleri (111), (220), (200) ja (311) indeksitega, on väga kooskõlas teaduskirjanduse ja meie varasemate panustega.9, 19, 44 AgNP-II ja AgNP-III Debye-Scherreri tsükli killustumine on tingitud asjaolust, et ED-pilt jäädvustatakse sama suurendusega, nii et osakeste suuruse suurenedes on difraktsiooniga osakeste arv 1 ühiku pindala suureneb ja väheneb .
On teada, et nanoosakeste suurus ja kuju mõjutavad bioloogilist aktiivsust.3,45 Kujust sõltuvat katalüütilist ja bioloogilist aktiivsust saab seletada asjaoluga, et erinevad kujud kipuvad vohama teatud kristallide tahke (millel on erinevad Milleri indeksid) ja nendel kristallipindadel on erinev aktiivsus.45,46 Kuna valmistatud osakesed annavad sarnaseid ED-tulemusi, mis vastavad väga sarnastele kristalliomadustele, võib eeldada, et meie järgnevates kolloidse stabiilsuse ja bioloogilise aktiivsuse katsetes tuleks kõik täheldatud erinevused omistada nanoosakeste suurusele, mitte kujuga seotud omadustele.
Joonisel 2D kokku võetud UV-Vis tulemused rõhutavad veelgi sünteesitud AgNP valdavat sfäärilist olemust, kuna kõigi kolme proovi SPR piigid on umbes 400 nm, mis on sfääriliste hõbeda nanoosakeste iseloomulik väärtus.29,30 Püütud spektrid kinnitasid ka nanohõbeda edukat seemnete poolt vahendatud kasvu.Kui osakeste suurus suureneb, suureneb AgNP-II maksimaalsele valguse neeldumisele vastav lainepikkus - kirjanduse andmetel koges AgNP-III punanihet.6,29
Seoses AgNP süsteemi esialgse kolloidse stabiilsusega kasutati DLS-i osakeste keskmise hüdrodünaamilise läbimõõdu ja zeta potentsiaali mõõtmiseks pH 7, 2 juures.Joonisel 2E kujutatud tulemused näitavad, et AgNP-III-l on kõrgem kolloidne stabiilsus kui AgNP-I-l või AgNP-II-l, kuna ühised juhised näitavad, et pikaajalise kolloidse stabiilsuse jaoks on vajalik 30 mV absoluutne zeta potentsiaal. Seda järeldust toetab veelgi, kui Z keskmist väärtust (saadud vabade ja agregeeritud osakeste keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna) võrreldakse TEM-i abil saadud primaarse osakese suurusega, sest mida lähemal on need kaks väärtust, seda leebem on kogunemisaste proovis.Tegelikult on AgNP-I ja AgNP-II Z keskmine suhteliselt kõrgem kui nende peamine TEM-hinnatud osakeste suurus, nii et võrreldes AgNP-III-ga on nende proovide agregeerumise tõenäosus suurem, kui zeta potentsiaal on väga negatiivne. on kaasas lähedal suurus Z keskmine väärtus.
Selle nähtuse seletus võib olla kahekordne.Ühest küljest hoitakse tsitraadi kontsentratsiooni kõigis sünteesietappides sarnasel tasemel, tagades suhteliselt suure hulga laetud pinnarühmi, et vältida kasvavate osakeste eripinna vähenemist.Levaki jt sõnul saab väikeseid molekule, nagu tsitraati, kergesti vahetada nanoosakeste pinnal olevate biomolekulidega.Sel juhul määrab kolloidse stabiilsuse toodetud biomolekulide kroon.31 Kuna seda käitumist täheldati ka meie agregatsioonimõõtmistes (millest on üksikasjalikumalt juttu hiljem), ei saa tsitraadi piiramine üksi seda nähtust seletada.
Teisest küljest on osakeste suurus pöördvõrdeline agregatsiooni tendentsiga nanomeetri tasemel.Seda toetab peamiselt traditsiooniline Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeeki (DLVO) meetod, kus osakeste külgetõmbejõudu kirjeldatakse kui osakeste vaheliste külgetõmbe- ja tõukejõudude summat.He jt sõnul väheneb DLVO energiakõvera maksimaalne väärtus hematiidi nanoosakeste nanoosakeste suurusega, muutes minimaalse primaarenergia saavutamise lihtsamaks, soodustades seeläbi pöördumatut agregatsiooni (kondenseerumist).47 Siiski spekuleeritakse, et väljaspool DLVO teooria piire on ka teisi aspekte.Kuigi van der Waalsi gravitatsioon ja elektrostaatiline kahekihiline tõrjumine on osakeste suuruse suurenemisel sarnased, on Hotze et al.teeb ettepaneku, et sellel on agregatsioonile suurem mõju, kui DLVO lubab.14 Nad usuvad, et nanoosakeste pinnakõverust ei saa enam hinnata tasase pinnana, mistõttu on matemaatiline hinnang kohaldamatu.Lisaks suureneb osakeste suuruse vähenedes pinnal olevate aatomite protsent, mis toob kaasa elektroonilise struktuuri ja pinna laengu käitumise.Ja pinna reaktsioonivõime muutub, mis võib viia elektrilise topeltkihi laengu vähenemiseni ja soodustada agregatsiooni.
AgNP-I, AgNP-II ja AgNP-III DLS-i tulemuste võrdlemisel joonisel 3 täheldasime, et kõik kolm proovi näitasid sarnast pH-d, mis kutsusid esile agregatsiooni.Tugevalt happeline keskkond (pH 3) nihutab proovi zeta potentsiaali 0 mV-ni, põhjustades osakeste mikronisuuruste agregaatide moodustumist, samas kui aluseline pH nihutab oma zeta potentsiaali suurema negatiivse väärtuseni, kus osakesed moodustavad väiksemaid agregaate (pH 5). ).ja 7,2) ) või jäävad täielikult agregeerimata (pH 9).Täheldati ka mõningaid olulisi erinevusi erinevate proovide vahel.Kogu katse vältel osutus AgNP-I kõige tundlikumaks pH-indutseeritud zeta potentsiaali muutuste suhtes, kuna nende osakeste zeta potentsiaal on pH 7,2 juures vähenenud võrreldes pH väärtusega 9, samas kui AgNP-II ja AgNP-III näitasid ainult A. märkimisväärne muutus ζ-s on umbes pH 3. Lisaks näitas AgNP-II aeglasemaid muutusi ja mõõdukat zeta potentsiaali, samas kui AgNP-III näitas neist kolmest kõige leebemat käitumist, kuna süsteem näitas kõrgeimat absoluutset zeta väärtust ja aeglast trendi liikumist, mis näitab AgNP-III Kõige vastupidavam pH-indutseeritud agregatsioonile.Need tulemused on kooskõlas keskmise hüdrodünaamilise läbimõõdu mõõtmise tulemustega.Arvestades nende praimerite osakeste suurust, näitas AgNP-I pidevat järk-järgulist agregatsiooni kõigil pH väärtustel, tõenäoliselt 10 mM NaCl tausta tõttu, samas kui AgNP-II ja AgNP-III näitasid märkimisväärset ainult pH 3 kogunemise juures.Kõige huvitavam erinevus on see, et vaatamata oma suurele nanoosakeste suurusele moodustab AgNP-III 24 tunni jooksul pH väärtusel 3 väikseimad agregaadid, mis toob esile selle agregatsioonivastased omadused.Jagades AgNP-de keskmise Z pH väärtusel 3 24 tunni pärast ettevalmistatud proovi väärtusega, võib täheldada, et AgNP-I ja AgNP-II suhtelised agregaatide suurused on suurenenud 50 korda, 42 korda ja 22 korda. , vastavalt.III.
Joonis 3 Suureneva suurusega tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakeste proovi dünaamilise valguse hajumise tulemused (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ja 50 nm: AgNP-III) on väljendatud keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna (Z keskmine). ) (paremal) Erinevates pH tingimustes muutub zeta potentsiaal (vasakul) 24 tunni jooksul.
Täheldatud pH-sõltuv agregatsioon mõjutas ka AgNP proovide iseloomulikku pinnaplasmonresonantsi (SPR), mida tõendavad nende UV-Vis spektrid.Täiendava joonise S1 kohaselt järgneb kõigi kolme hõbeda nanoosakeste suspensiooni agregatsioonile nende SPR piikide intensiivsuse vähenemine ja mõõdukas punane nihe.Nende muutuste ulatus pH funktsioonina on kooskõlas DLS-i tulemuste ennustatud agregatsiooniastmega, kuid on täheldatud mõningaid huvitavaid suundumusi.Vastupidiselt intuitsioonile selgub, et keskmise suurusega AgNP-II on SPR muutuste suhtes kõige tundlikum, samas kui ülejäänud kaks proovi on vähem tundlikud.SPR-uuringutes on 50 nm teoreetiline osakeste suuruse piir, mida kasutatakse osakeste eristamiseks nende dielektriliste omaduste alusel.Osakesi, mis on väiksemad kui 50 nm (AgNP-I ja AgNP-II), võib kirjeldada kui lihtsaid dielektrilisi dipoole, samas kui selle piirini jõudvatel või ületavatel osakestel (AgNP-III) on keerulisemad dielektrilised omadused ja nende resonants Riba jaguneb multimodaalseteks muutusteks. .Kahe väiksema osakeseproovi puhul võib AgNP-sid pidada lihtsateks dipoolideks ja plasma võib kergesti kattuda.Kui osakeste suurus suureneb, tekitab see side sisuliselt suurema plasma, mis võib seletada suuremat täheldatud tundlikkust.29 Suurimate osakeste puhul ei kehti lihtne dipooli hinnang, kui võib esineda ka muid sidestusolekuid, mis võib seletada AgNP-III vähenenud kalduvust näidata spektraalseid muutusi.29
Meie katsetingimustes on tõestatud, et pH väärtusel on sügav mõju erineva suurusega tsitraadiga kaetud hõbeda nanoosakeste kolloidsele stabiilsusele.Nendes süsteemides tagavad stabiilsuse negatiivselt laetud -COO- rühmad AgNP-de pinnal.Tsitraadiiooni karboksülaadi funktsionaalrühm on protoneeritud suures hulgas H+ ioonides, nii et tekkinud karboksüülrühm ei suuda enam tagada osakeste vahel elektrostaatilist tõukejõudu, nagu on näidatud joonise 4 ülemisel real. Le Chatelier' põhimõtte kohaselt AgNP proovid agregeeruvad kiiresti pH 3 juures, kuid muutuvad pH tõustes järk-järgult aina stabiilsemaks.
Joonis 4 Pinna interaktsiooni skemaatiline mehhanism, mis on määratletud agregatsiooniga erineva pH (ülemine rida), NaCl kontsentratsiooni (keskmine rida) ja biomolekulide (alumine rida) korral.
Vastavalt joonisele fig 5 uuriti ka erineva suurusega AgNP suspensioonide kolloidset stabiilsust suureneva soolakontsentratsiooni korral.Zeta potentsiaali põhjal tagab nende tsitraadiga lõppenud AgNP süsteemide suurenenud nanoosakeste suurus taas suurema vastupidavuse NaCl välismõjudele.AgNP-I puhul on 10 mM NaCl piisav kerge agregatsiooni esilekutsumiseks ja soola kontsentratsioon 50 mM annab väga sarnased tulemused.AgNP-II ja AgNP-III puhul ei mõjuta 10 mM NaCl oluliselt zeta potentsiaali, kuna nende väärtused jäävad (AgNP-II) või alla (AgNP-III) -30 mV.NaCl kontsentratsiooni tõstmisest 50 mM ja lõpuks 150 mM NaCl-ni piisab, et oluliselt vähendada zeta potentsiaali absoluutväärtust kõigis proovides, kuigi suuremad osakesed säilitavad rohkem negatiivset laengut.Need tulemused on kooskõlas AgNP-de eeldatava keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduga;Z keskmised trendijooned mõõdetuna 10, 50 ja 150 mM NaCl näitavad erinevaid, järk-järgult kasvavaid väärtusi.Lõpuks tuvastati kõigis kolmes 150 mM katses mikronisuurused agregaadid.
Joonis 5 Suureneva suurusega tsitraadiotsaga hõbeda nanoosakeste proovi dünaamilise valguse hajumise tulemused (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ja 50 nm: AgNP-III) on väljendatud keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna (Z keskmine). ) (paremal) ja zeta potentsiaal (vasakul) muutuvad 24 tunni jooksul erinevatel NaCl kontsentratsioonidel.
UV-Vis tulemused lisajoonisel S2 näitavad, et 50 ja 150 mM NaCl SPR kõigis kolmes proovis väheneb koheselt ja oluliselt.Seda saab seletada DLS-iga, kuna NaCl-põhine agregatsioon toimub kiiremini kui pH-st sõltuvad katsed, mis on seletatav varaste (0, 1,5 ja 3 tundi) mõõtmiste suure erinevusega.Lisaks suurendab soola kontsentratsiooni suurendamine ka katsekeskkonna suhtelist läbilaskvust, millel on sügav mõju pinnaplasmoni resonantsile.29
NaCl toime on kokku võetud joonise 4 keskmises reas. Üldjoontes võib järeldada, et naatriumkloriidi kontsentratsiooni tõstmisel on sarnane toime happesuse suurendamisega, kuna Na+ ioonidel on kalduvus koordineeruda karboksülaatrühmade ümber, kuna Na+ ioonidel on kalduvus koordineeruda karboksülaadi rühmade ümber. negatiivsete zeta potentsiaalsete AgNP-de allasurumine.Lisaks tekitas 150 mM NaCl kõigis kolmes proovis mikronisuurused agregaadid, mis näitab, et füsioloogiline elektrolüütide kontsentratsioon kahjustab tsitraadiga lõppenud AgNP-de kolloidset stabiilsust.Arvestades NaCl kriitilist kondensatsioonikontsentratsiooni (CCC) sarnastes AgNP süsteemides, saab need tulemused nutikalt paigutada vastavasse kirjandusse.Huynh et al.arvutas, et tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakeste keskmise läbimõõduga 71 nm NaCl CCC oli 47,6 mM, samas kui El Badawy et al.täheldas, et tsitraatkattega 10 nm AgNP-de CCC oli 70 mM.10,16 Lisaks mõõtsid He et al. märkimisväärselt kõrget CCC-d, umbes 300 mM, mistõttu nende sünteesimeetod erines eelnevalt mainitud publikatsioonist.48 Kuigi praegune panus ei ole suunatud nende väärtuste igakülgsele analüüsile, kuna meie katsetingimused muutuvad kogu uuringu keerukuses, tundub bioloogiliselt oluline NaCl kontsentratsioon 50 mM, eriti 150 mM NaCl, olevat üsna kõrge.Indutseeritud koagulatsioon, mis selgitab tuvastatud tugevaid muutusi.
Järgmine samm polümerisatsioonikatses on lihtsate, kuid bioloogiliselt oluliste molekulide kasutamine nanoosakeste-biomolekuli interaktsioonide simuleerimiseks.DLS-i (joonised 6 ja 7) ja UV-Vis tulemuste (täiendavad joonised S3 ja S4) põhjal saab teha mõningaid üldisi järeldusi.Meie katsetingimustes ei indutseeri uuritud molekulid glükoos ja glutamiin üheski AgNP süsteemis agregatsiooni, kuna Z-keskmine trend on tihedalt seotud vastava võrdlusmõõtmisväärtusega.Kuigi nende olemasolu ei mõjuta agregatsiooni, näitavad katsetulemused, et need molekulid adsorbeeritakse osaliselt AgNP-de pinnal.Kõige silmapaistvam tulemus, mis seda seisukohta toetab, on täheldatud muutus valguse neeldumises.Kuigi AgNP-I ei näita olulisi lainepikkuse ega intensiivsuse muutusi, saab seda selgemalt jälgida suuremate osakeste mõõtmisel, mis on tõenäoliselt tingitud varem mainitud suuremast optilisest tundlikkusest.Olenemata kontsentratsioonist võib glükoos põhjustada 1,5 tunni pärast suuremat punanihet, võrreldes kontrollmõõtmisega, mis on AgNP-II puhul umbes 40 nm ja AgNP-III puhul umbes 10 nm, mis tõendab pinna interaktsioonide esinemist .Glutamiin näitas sarnast trendi, kuid muutus ei olnud nii ilmne.Lisaks tasub mainida ka seda, et glutamiin võib vähendada keskmiste ja suurte osakeste absoluutset zeta potentsiaali.Kuid kuna need zeta muutused ei paista agregatsioonitaset mõjutavat, võib oletada, et isegi väikesed biomolekulid nagu glutamiin võivad osakeste vahel teatud ruumilise tõukejõu tekitada.
Joonis 6 Suureneva suurusega tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakeste proovide (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ja 50 nm: AgNP-III) dünaamilise valguse hajumise tulemused on väljendatud keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna (Z keskmine) (paremal) Erineva glükoosikontsentratsiooniga välistingimustes muutub zeta potentsiaal (vasakul) 24 tunni jooksul.
Joonis 7 Tsitraadi otsaga hõbeda nanoosakeste proovi dünaamilise valguse hajumise tulemused suureneva suurusega (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ja 50 nm: AgNP-III) on väljendatud keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna (Z keskmine). ) (paremal) Glutamiini juuresolekul muutub zeta potentsiaal (vasakul) 24 tunni jooksul.
Lühidalt, väikesed biomolekulid nagu glükoos ja glutamiin ei mõjuta mõõdetud kontsentratsioonil kolloidset stabiilsust: kuigi need mõjutavad zeta potentsiaali ja UV-Vis tulemusi erineval määral, ei ole Z keskmised tulemused järjepidevad.See näitab, et molekulide pinnaadsorptsioon pärsib elektrostaatilist tõrjumist, kuid tagab samal ajal mõõtmete stabiilsuse.
Eelnevate tulemuste sidumiseks varasemate tulemustega ja bioloogiliste tingimuste oskuslikumaks simuleerimiseks valisime välja mõned enamkasutatavad rakukultuuri komponendid ning kasutasime neid katsetingimustena AgNP kolloidide stabiilsuse uurimisel.Kogu in vitro katses on DMEM-i kui söötme üheks olulisemaks funktsiooniks vajalike osmootsete tingimuste loomine, kuid keemilisest seisukohast on tegemist kompleksse soolalahusega, mille koguioontugevus on sarnane 150 mM NaCl-ga. .40 Mis puutub FBS-i, siis see on pinnaadsorptsiooni seisukohalt kompleksne biomolekulide-peamiselt valkude segu, sellel on mõningaid sarnasusi glükoosi ja glutamiini katsetulemustega, hoolimata keemilisest koostisest ja mitmekesisusest Sugu on palju keerulisem.19 DLS ja UV-Nähtavaid tulemusi, mis on näidatud vastavalt joonisel 8 ja lisajoonisel S5, saab seletada nende materjalide keemilise koostise uurimisega ja korrelatsiooniga eelmises jaotises tehtud mõõtmistega.
Joonis 8 Suureneva suurusega tsitraadiga lõppenud hõbeda nanoosakeste proovi dünaamilise valguse hajumise tulemused (10 nm: AgNP-I, 20 nm: AgNP-II ja 50 nm: AgNP-III) on väljendatud keskmise hüdrodünaamilise läbimõõduna (Z keskmine). ) (paremal) Rakukultuuri komponentide DMEM ja FBS juuresolekul muutub zeta potentsiaal (vasakul) 24 tunni jooksul.
Erineva suurusega AgNP-de lahjendamisel DMEM-is on sarnane mõju kolloidse stabiilsusele kui kõrge NaCl kontsentratsiooni juuresolekul.AgNP dispersioon 50 v/v% DMEM-is näitas, et zeta potentsiaali ja Z-keskmise väärtuse suurenemisega ning SPR intensiivsuse järsu vähenemisega tuvastati suuremahuline agregatsioon.Väärib märkimist, et DMEM-i poolt 24 tunni pärast indutseeritud maksimaalne agregaadi suurus on pöördvõrdeline praimeri nanoosakeste suurusega.
FBS ja AgNP vaheline interaktsioon on sarnane väiksemate molekulide nagu glükoosi ja glutamiini juuresolekul täheldatule, kuid mõju on tugevam.Osakeste Z keskmine jääb muutumatuks, samas kui tuvastatakse zeta potentsiaali suurenemine.SPR-i tipp näitas kerget punanihet, kuid võib-olla huvitavam on see, et SPR-i intensiivsus ei langenud nii oluliselt kui kontrollmõõtmisel.Neid tulemusi saab seletada makromolekulide kaasasündinud adsorptsiooniga nanoosakeste pinnal (joonisel 4 alumine rida), mida nüüd mõistetakse kui biomolekulaarse koroona moodustumist kehas.49