Javascript imezimwa kwa sasa kwenye kivinjari chako.Wakati javascript imezimwa, baadhi ya vipengele vya tovuti hii havitafanya kazi.
Sajili maelezo yako mahususi na dawa mahususi zinazokuvutia, na tutalingana na maelezo unayotoa na makala katika hifadhidata yetu pana na kukutumia nakala ya PDF kupitia barua pepe kwa wakati ufaao.
Nanoparticles ndogo ni bora kila wakati?Kuelewa athari za kibayolojia za mkusanyiko unaotegemea saizi ya nanoparticles za fedha chini ya hali zinazofaa za kibaolojia.
Waandishi: 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 wa Kitivo cha Kemia ya Mazingira, Hungaria, Kitivo cha Sayansi ya Mazingira, Hungaria , Chuo Kikuu cha Szeged;2 Idara ya Biokemia na Biolojia ya Molekuli, Kitivo cha Sayansi na Habari, Chuo Kikuu cha Szeged, Hungaria;3 Idara ya Microbiology, Kitivo cha Sayansi na Habari, Chuo Kikuu cha Szeged, Hungaria;4MTA-SZTE Rection Kinetics na Surface Kemia Utafiti wa Kikundi, Szeged, Hungary* Waandishi hawa walichangia kwa usawa katika kazi hii.Mawasiliano: Zoltán Kónya Idara ya Kemia Inayotumika na Mazingira, Kitivo cha Sayansi na Informatics, Chuo Kikuu cha Szeged, Rerrich Square 1, Szeged, H-6720, Hungaria Simu +36 62 544620 Barua pepe [ulinzi wa barua pepe] Kusudi: Nanoparticles za fedha (AgNPs) ni moja ya nanomatadium zinazosomwa sana, haswa kwa sababu ya matumizi yao ya matibabu.Hata hivyo, kutokana na mkusanyiko wa nanoparticles, cytotoxicity yao bora na shughuli za antibacterial mara nyingi huathiriwa katika vyombo vya habari vya kibiolojia.Katika kazi hii, tabia ya kujumlisha na shughuli zinazohusiana za kibaolojia za sampuli tatu tofauti za nanoparticle za fedha zilizokomeshwa na citrati zenye kipenyo cha wastani cha nm 10, 20, na 50 zilichunguzwa.Mbinu: Tumia darubini ya elektroni ya upokezaji kuunganisha na kubainisha chembechembe za nano, kutathmini tabia zao za ujumlishaji katika viwango mbalimbali vya pH, NaCl, viwango vya glukosi na glutamine kwa mtawanyiko wa mwanga unaobadilika na kioo kinachoonekana kwa urujuanimno.Kwa kuongezea, vipengele vya kati vya utamaduni wa seli kama vile Dulbecco huboresha tabia ya ujumlishaji katika Seramu ya Tai ya Kati na Ndama ya fetasi.Matokeo: Matokeo yanaonyesha kuwa pH ya asidi na maudhui ya elektroliti ya kisaikolojia kwa ujumla huleta mkusanyiko wa mizani ndogo, ambayo inaweza kusuluhishwa na kuundwa kwa corona ya biomolekuli.Ni vyema kutambua kwamba chembe kubwa zinaonyesha upinzani wa juu kwa mvuto wa nje kuliko wenzao wadogo.Uchunguzi wa in vitro cytotoxicity na antibacterial ulifanywa kwa kutibu seli na mkusanyiko wa nanoparticle katika hatua tofauti za ujumlisho.Hitimisho: Matokeo yetu yanaonyesha uwiano wa kina kati ya uthabiti wa colloidal na sumu ya AgNP, kwani mkusanyiko uliokithiri husababisha upotezaji kamili wa shughuli za kibaolojia.Kiwango cha juu cha uzuiaji mkusanyiko unaozingatiwa kwa chembe kubwa zaidi ina athari kubwa kwa sumu ya vitro, kwa sababu sampuli kama hizo huhifadhi shughuli zaidi za antimicrobial na mamalia.Matokeo haya yanaongoza kwenye hitimisho kwamba, licha ya maoni ya jumla katika fasihi husika, kulenga nanoparticles ndogo iwezekanavyo inaweza kuwa njia bora ya utekelezaji.Maneno muhimu: ukuaji wa upatanishi wa mbegu, uthabiti wa colloidal, tabia ya mkusanyiko inayotegemea saizi, sumu ya uharibifu wa mkusanyiko
Kadiri mahitaji na matokeo ya nanomaterials yanavyozidi kuongezeka, umakini zaidi na zaidi hulipwa kwa usalama wao wa kibiolojia au shughuli za kibaolojia.Nanoparticles za fedha (AgNPs) ni mojawapo ya viwakilishi vilivyoundwa, kutafitiwa na kutumiwa zaidi vya aina hii ya nyenzo kwa sababu ya sifa zao bora za kichocheo, macho na kibayolojia.1 Inaaminika kwa ujumla kuwa sifa za kipekee za nanomaterials (ikiwa ni pamoja na AgNPs) huhusishwa hasa na eneo lao kubwa mahususi.Kwa hivyo, tatizo lisiloweza kuepukika ni mchakato wowote unaoathiri kipengele hiki muhimu, kama vile saizi ya chembe, mipako ya uso au mkusanyiko, iwe itaharibu sana sifa za nanoparticles ambazo ni muhimu kwa programu mahususi.
Madhara ya ukubwa wa chembe na vidhibiti ni masomo ambayo yameandikwa vizuri katika fasihi.Kwa mfano, maoni yanayokubalika kwa ujumla ni kwamba nanoparticles ndogo ni sumu zaidi kuliko nanoparticles kubwa.2 Sambamba na fasihi ya jumla, tafiti zetu za awali zimeonyesha shughuli inayotegemea saizi ya nanosilver kwenye seli za mamalia na vijidudu.Mipako ya 3–5 ya uso ni sifa nyingine ambayo ina ushawishi mpana juu ya sifa za nanomaterials.Kwa kuongeza tu au kurekebisha vidhibiti kwenye uso wake, nanomaterial sawa inaweza kuwa na sifa tofauti kabisa za kimwili, kemikali na kibayolojia.Utumiaji wa mawakala wa kuzuia mara nyingi hufanywa kama sehemu ya usanisi wa nanoparticle.Kwa mfano, nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na citrati ni mojawapo ya AgNP zinazofaa zaidi katika utafiti, ambazo huunganishwa kwa kupunguza chumvi za fedha katika suluhu iliyochaguliwa ya kiimarishaji kama njia ya kukabiliana.6 Sitrati inaweza kufaidika kwa urahisi na gharama yake ya chini, upatikanaji, utangamano wa kibayolojia, na mshikamano mkubwa wa fedha, ambayo inaweza kuakisiwa katika mwingiliano unaopendekezwa, kutoka kwa uso unaoweza kutenduliwa hadi mwingiliano wa ioni.Molekuli ndogo na ioni za polyatomiki karibu na 7,8, kama vile citrati, polima, polielektroliti na ajenti za kibaolojia pia hutumiwa kwa kawaida kuleta uthabiti wa nano-fedha na kutekeleza utendakazi wa kipekee juu yake.9-12
Ingawa uwezekano wa kubadilisha shughuli za nanoparticles kwa kufungia uso kwa makusudi ni eneo la kuvutia sana, jukumu kuu la mipako hii ya uso ni ndogo, kutoa utulivu wa colloidal kwa mfumo wa nanoparticle.Sehemu kubwa ya uso maalum ya nanomaterials itatoa nishati kubwa ya uso, ambayo inazuia uwezo wa thermodynamic wa mfumo kufikia nishati yake ya chini.13 Bila uthabiti mzuri, hii inaweza kusababisha mkusanyiko wa nanomaterials.Ujumlisho ni uundaji wa mijumuisho ya chembe za maumbo na ukubwa mbalimbali ambayo hutokea wakati chembe zilizotawanywa zinapokutana na mwingiliano wa sasa wa thermodynamic huruhusu chembe kushikana.Kwa hiyo, vidhibiti hutumiwa kuzuia mkusanyiko kwa kuanzisha nguvu kubwa ya kutosha ya kukataa kati ya chembe ili kukabiliana na mvuto wao wa thermodynamic.14
Ingawa somo la ukubwa wa chembe na mfunika uso limechunguzwa kwa kina katika muktadha wa udhibiti wake wa shughuli za kibiolojia zinazochochewa na nanoparticles, ujumlishaji wa chembe ni eneo lililopuuzwa kwa kiasi kikubwa.Kuna karibu hakuna utafiti wa kina wa kutatua uthabiti wa colloidal wa nanoparticles chini ya hali muhimu za kibiolojia.10,15-17 Kwa kuongezea, mchango huu ni nadra sana, ambapo sumu inayohusishwa na mkusanyiko pia imechunguzwa, hata kama inaweza kusababisha athari mbaya, kama vile thrombosis ya mishipa, au kupoteza sifa zinazohitajika, kama vile sumu yake, kama vile thrombosis ya mishipa. inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 1.18, 19.Kwa hakika, mojawapo ya mbinu chache zinazojulikana za ukinzani wa nanoparticle ya fedha inahusiana na ukusanyaji, kwa sababu aina fulani za E. koli na Pseudomonas aeruginosa zinaripotiwa kupunguza unyeti wao wa nano-fedha kwa kueleza protini flagellin, flagellin.Ina mshikamano wa juu kwa fedha, na hivyo kusababisha mkusanyiko.20
Kuna njia kadhaa tofauti zinazohusiana na sumu ya nanoparticles za fedha, na mkusanyiko huathiri mifumo hii yote.Mbinu inayojadiliwa zaidi ya shughuli za kibayolojia ya AgNP, ambayo wakati mwingine hujulikana kama utaratibu wa "Trojan Horse", inachukulia AgNP kama wabebaji wa Ag+.1,21 Utaratibu wa farasi wa Trojan unaweza kuhakikisha ongezeko kubwa la mkusanyiko wa ndani wa Ag+, ambayo husababisha kizazi cha ROS na uharibifu wa membrane.22-24 Ukusanyaji unaweza kuathiri utolewaji wa Ag+, na hivyo kuathiri sumu, kwa sababu hupunguza uso amilifu ambao ioni za fedha zinaweza kuoksidishwa na kuyeyushwa.Walakini, AgNP hazitaonyesha tu sumu kupitia kutolewa kwa ioni.Ukubwa mwingi na mwingiliano unaohusiana na mofolojia lazima uzingatiwe.Miongoni mwao, ukubwa na sura ya uso wa nanoparticle ni sifa za kufafanua.4,25 Mkusanyiko wa mbinu hizi unaweza kuainishwa kama "taratibu za sumu zinazosababishwa."Kuna uwezekano wa athari nyingi za mitochondrial na utando wa uso ambazo zinaweza kuharibu organelles na kusababisha kifo cha seli.25-27 Kwa kuwa uundaji wa majumuisho huathiri kawaida ukubwa na umbo la vitu vyenye fedha vinavyotambuliwa na mifumo hai, mwingiliano huu pia unaweza kuathiriwa.
Katika karatasi yetu iliyotangulia juu ya mjumuisho wa chembechembe za fedha, tulionyesha utaratibu mzuri wa uchunguzi unaojumuisha majaribio ya kibiolojia ya kemikali na vitro ili kusoma tatizo hili.19 Utawanyiko wa Mwanga wenye Nguvu (DLS) ndiyo mbinu inayopendelewa kwa aina hizi za ukaguzi kwa sababu nyenzo inaweza kutawanya fotoni kwa urefu wa wimbi kulinganishwa na saizi ya chembe zake.Kwa kuwa mwendo wa chembe za Brownian katika sehemu ya kioevu inahusiana na ukubwa, mabadiliko katika ukubwa wa mwanga uliotawanyika yanaweza kutumika kubainisha wastani wa kipenyo cha hidrodynamic (Z-maana) ya sampuli ya kioevu.28 Zaidi ya hayo, kwa kutumia volteji kwenye sampuli, uwezo wa zeta (ζ uwezo) wa nanoparticle unaweza kupimwa sawa na thamani ya wastani ya Z.13,28 Ikiwa thamani kamili ya uwezo wa zeta ni ya juu vya kutosha (kulingana na miongozo ya jumla> ±30 mV), itazalisha msukosuko mkubwa wa tuli kati ya chembe ili kukabiliana na mkusanyiko.Resonance ya plasmon ya uso (SPR) ni jambo la kipekee la macho, linalohusishwa zaidi na nanoparticles za chuma za thamani (hasa Au na Ag).29​ Kulingana na oscillations za kielektroniki (plasmoni za uso) za nyenzo hizi kwenye nanoscale, inajulikana kuwa AgNP za duara zina sifa ya kilele cha UV-Vis cha ufyonzaji karibu na nm 400.30 Ukubwa na mabadiliko ya urefu wa mawimbi ya chembe hutumika kuongezea matokeo ya DLS, kwa kuwa mbinu hii inaweza kutumika kutambua mkusanyo wa nanoparticle na upenyezaji wa uso wa molekuli za kibayolojia.
Kulingana na maelezo yaliyopatikana, uwezo wa chembechembe (MTT) na majaribio ya antibacterial hufanywa kwa namna ambayo sumu ya AgNP inafafanuliwa kuwa utendaji wa kiwango cha mjumuisho, badala ya (sababu inayotumika zaidi) ukolezi wa nanoparticle.Mbinu hii ya kipekee huturuhusu kuonyesha umuhimu wa kina wa kiwango cha kujumlisha katika shughuli za kibiolojia, kwa sababu, kwa mfano, AgNP zilizokomeshwa na citrati hupoteza kabisa shughuli zao za kibayolojia ndani ya saa chache kutokana na kujumlisha.19
Katika kazi ya sasa, tunalenga kupanua kwa kiasi kikubwa michango yetu ya awali katika uthabiti wa koloidi zinazohusiana na viumbe na athari zake kwa shughuli za kibiolojia kwa kuchunguza athari za ukubwa wa nanoparticle kwenye mkusanyiko wa nanoparticle.Hii bila shaka ni moja ya tafiti za nanoparticles.Mtazamo wa hali ya juu zaidi na 31 Ili kuchunguza suala hili, mbinu ya ukuaji iliyoingiliana na mbegu ilitumiwa kuzalisha AgNP zilizokomeshwa na citrati katika safu tatu za ukubwa tofauti (10, 20, na 50 nm).6,32 kama mojawapo ya mbinu za kawaida.Kwa nanomaterials ambazo hutumiwa sana na mara kwa mara katika matumizi ya matibabu, AgNP za ukubwa tofauti zilizokomeshwa na sitrati huchaguliwa ili kuchunguza uwezekano wa utegemezi wa sifa za kibayolojia zinazohusiana na ujumlisho wa nanosilver.Baada ya kuunganisha AgNP za ukubwa tofauti, tulibainisha sampuli zinazozalishwa kwa hadubini ya elektroni ya maambukizi (TEM), na kisha tukachunguza chembe kwa kutumia utaratibu wa uchunguzi uliotajwa hapo juu.Zaidi ya hayo, mbele ya tamaduni za seli za ndani za Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) na Fetal Bovine Serum (FBS), tabia ya ujumlishaji tegemezi wa saizi na tabia yake ilitathminiwa katika viwango mbalimbali vya pH, NaCl, glukosi na viwango vya glutamine.Tabia za cytotoxicity imedhamiriwa chini ya hali ya kina.Makubaliano ya kisayansi yanaonyesha kwamba kwa ujumla, chembe ndogo ni bora;uchunguzi wetu unatoa jukwaa la kemikali na kibayolojia ili kubaini kama ndivyo hali ilivyo.
Nanoparticles tatu za fedha zilizo na safu tofauti za saizi zilitayarishwa kwa njia ya ukuaji wa upatanishi wa mbegu iliyopendekezwa na Wan et al., pamoja na marekebisho kidogo.6 Mbinu hii inategemea upunguzaji wa kemikali, kwa kutumia nitrati ya fedha (AgNO3) kama chanzo cha fedha, borohydride ya sodiamu (NaBH4) kama wakala wa kupunguza, na sitrati ya sodiamu kama kiimarishaji.Kwanza, tayarisha mililita 75 za myeyusho wa maji wa 9 mM wa citrate kutoka kwa dihydrate ya sodiamu ya citrate (Na3C6H5O7 x 2H2O) na joto hadi 70°C.Kisha, mililita 2 ya 1% ya myeyusho wa w/v AgNO3 iliongezwa kwa njia ya majibu, na kisha myeyusho mpya uliotayarishwa wa borohydride ya sodiamu (2 mL 0.1% w/v) ukamwagwa kwenye mchanganyiko unaoshuka.Kusimamishwa kwa rangi ya njano-kahawia iliyosababishwa ilihifadhiwa kwa 70 ° C kwa kuchochea kwa nguvu kwa saa 1, na kisha ikapozwa kwa joto la kawaida.Sampuli inayotokana (inayorejelewa kama AgNP-I kuanzia sasa) inatumika kama msingi wa ukuaji wa upatanishi wa mbegu katika hatua inayofuata ya usanisi.
Ili kuunganisha kuahirishwa kwa chembe ya ukubwa wa kati (iliyoashiriwa kama AgNP-II), joto 90 mL 7.6 mM myeyusho wa citrate hadi 80°C, changanya na mililita 10 za AgNP-I, kisha changanya 2 mL 1% w/v Suluhisho la AgNO3. iliwekwa chini ya msukumo mkali wa mitambo kwa saa 1, na kisha sampuli ilipozwa kwa joto la kawaida.
Kwa chembe kubwa zaidi (AgNP-III), rudia mchakato sawa wa ukuaji, lakini katika hali hii, tumia mililita 10 za AgNP-II kama kusimamisha mbegu.Baada ya sampuli kufikia halijoto ya chumba, huweka mkusanyiko wao wa kawaida wa Ag kulingana na jumla ya maudhui ya AgNO3 hadi 150 ppm kwa kuongeza au kuyeyusha kiyeyushi cha ziada ifikapo 40°C, na hatimaye kuzihifadhi kwa 4°C hadi zitumike zaidi.
Tumia FEI Tecnai G2 20 X-Twin Transmission Electron Transmission Microscope (TEM) (FEI Corporate Headquarters, Hillsboro, Oregon, USA) yenye voltage ya kuongeza kasi ya kV 200 ili kuchunguza sifa za kimofolojia za nanoparticles na kunasa muundo wao wa elektroni diffraction (ED).Angalau picha 15 wakilishi (~ chembe 750) zilitathminiwa kwa kutumia kifurushi cha programu cha ImageJ, na histograms (na grafu zote katika utafiti mzima) ziliundwa katika OriginPro 2018 (OriginLab, Northampton, MA, USA) 33, 34.
Wastani wa kipenyo cha hydrodynamic (Z-wastani), uwezo wa zeta (ζ-uwezo) na sifa ya mwangwi wa plasmoni ya uso (SPR) ya sampuli zilipimwa ili kuonyesha sifa zao za awali za koloidi.Wastani wa kipenyo cha hidrodynamic na uwezo wa zeta wa sampuli ulipimwa kwa chombo cha Malvern Zetasizer Nano ZS (Malvern Instruments, Malvern, UK) kwa kutumia seli za kapilari zinazoweza kutupwa katika 37±0.1°C.Ocean Optics 355 DH-2000-BAL UV-Vis spectrophotometer (Halma PLC, Largo, FL, USA) ilitumiwa kupata sifa bainifu za SPR kutoka kwa wigo wa ufyonzaji wa UV-Vis wa sampuli katika masafa ya 250-800 nm.
Wakati wa jaribio zima, aina tatu tofauti za kipimo zinazohusiana na utulivu wa colloidal zilifanyika kwa wakati mmoja.Tumia DLS kupima wastani wa kipenyo cha hidrodynamic (wastani wa Z) na uwezo wa zeta (ζ uwezo) wa chembe, kwa sababu wastani wa Z unahusiana na ukubwa wa wastani wa mkusanyiko wa nanoparticle, na uwezo wa zeta unaonyesha kama msukumo wa kielektroniki kwenye mfumo. ina nguvu ya kutosha kukabiliana na mvuto wa Van der Waals kati ya nanoparticles.Vipimo hufanywa katika nakala tatu, na mkengeuko wa kawaida wa Z maana na uwezo wa zeta huhesabiwa na programu ya Zetasizer.Mwonekano wa tabia wa SPR wa chembe hutathminiwa na uchunguzi wa UV-Vis, kwa sababu mabadiliko katika kiwango cha juu na urefu wa mawimbi yanaweza kuashiria mkusanyiko na mwingiliano wa uso.29,35 Kwa kweli, resonance ya plasmon ya uso katika metali ya thamani ina ushawishi mkubwa kwamba imesababisha mbinu mpya za uchambuzi wa biomolecules.29,36,37 Mkusanyiko wa AgNP katika mchanganyiko wa majaribio ni takriban 10 ppm, na madhumuni ni kuweka ukubwa wa unyonyaji wa awali wa SPR hadi 1. Jaribio lilifanyika kwa njia inayotegemea muda saa 0;1.5;3;6;Saa 12 na 24 chini ya hali mbalimbali muhimu za kibayolojia.Maelezo zaidi yanayoelezea jaribio yanaweza kuonekana katika kazi yetu ya awali.19 Kwa kifupi, thamani mbalimbali za pH (3; 5; 7.2 na 9), kloridi tofauti ya sodiamu (10 mm; 50 mm; 150 mm), glukosi (3.9 mM; 6.7 mm) na glutamine (4 mm) na mkusanyiko. pia ilitayarisha Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) na Fetal Bovine Serum (FBS) (katika maji na DMEM) kama mifumo ya kielelezo, na kuchunguza athari zake kwenye tabia ya kujumlisha ya nanoparticles za fedha zilizounganishwa.pH Thamani za, NaCl, glukosi, na glutamine hutathminiwa kulingana na viwango vya kisaikolojia, ilhali viwango vya DEMM na FBS ni sawa na viwango vilivyotumika katika jaribio zima la in vitro.38-42 Vipimo vyote vilifanywa kwa pH 7.2 na 37°C kwa mkusanyiko wa chumvi wa chinichini usiobadilika wa 10 mM NaCl ili kuondoa mwingiliano wowote wa chembe za umbali mrefu (isipokuwa kwa majaribio fulani ya pH na NaCl, ambapo sifa hizi ndizo vigezo vilivyo chini yake. kujifunza).28 Orodha ya masharti mbalimbali imefupishwa katika Jedwali la 1. Jaribio lililowekwa alama † linatumika kama marejeleo na linalingana na sampuli iliyo na 10 mm NaCl na pH 7.2.
Laini ya seli ya saratani ya kibofu cha kibofu (DU145) na keratinocyte za binadamu zisizoweza kufa (HaCaT) zilipatikana kutoka ATCC (Manassas, VA, USA).Seli hukuzwa mara kwa mara katika Eagle (DMEM) ya chini kabisa ya Dulbecco iliyo na 4.5 g/L glucose (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), ikiongezwa 10% FBS, 2 mm L-glutamine, 0.01 % Streptomycin na 0.005% Penicillin (Sigma-Aldrich, St. Louis, Missouri, USA).Seli hizo hukuzwa katika incubator ya 37°C chini ya 5% CO2 na unyevu wa 95%.
Ili kuchunguza mabadiliko katika cytotoxicity ya AgNP inayosababishwa na ukusanyaji wa chembe kwa njia inayotegemea wakati, jaribio la hatua mbili la MTT lilifanywa.Kwanza, uwezekano wa aina mbili za seli ulipimwa baada ya matibabu na AgNP-I, AgNP-II na AgNP-III.Ili kufikia mwisho huu, aina mbili za seli zilipandwa kwenye sahani za visima 96 kwa msongamano wa seli 10,000 / vizuri na kutibiwa na ukubwa tatu tofauti wa nanoparticles za fedha katika kuongeza viwango vya siku ya pili.Baada ya saa 24 za matibabu, seli zilioshwa na PBS na kuwekewa kitendanishi cha MTT cha 0.5 mg/mL (SERVA, Heidelberg, Ujerumani) kilichopunguzwa kwa njia ya utamaduni kwa saa 1 kwa 37°C.Fuwele za Formazan ziliyeyushwa katika DMSO (Sigma-Aldrich, Saint Louis, MO, USA), na unyonyaji ulipimwa kwa nm 570 kwa kutumia kisoma sahani cha Synergy HTX (BioTek-Hungary, Budapest, Hungary).Thamani ya kunyonya ya sampuli ya udhibiti ambayo haijatibiwa inachukuliwa kuwa kiwango cha 100% cha kuishi.Fanya angalau majaribio 3 kwa kutumia nakala nne huru za kibaolojia.IC50 inakokotolewa kutoka kwa kipimo cha majibu ya kipimo kulingana na matokeo ya nguvu.
Baada ya hapo, katika hatua ya pili, kwa kuingiza chembe na 150 mM NaCl kwa vipindi tofauti vya muda (0, 1.5, 3, 6, 12, na 24 masaa) kabla ya matibabu ya seli, hali tofauti za mkusanyiko wa nanoparticles za fedha zilitolewa.Baadaye, jaribio lile lile la MTT lilifanyika kama ilivyoelezwa hapo awali ili kutathmini mabadiliko katika uwezo wa chembechembe zilizoathiriwa na ukusanyaji wa chembe.Tumia GraphPad Prism 7 kutathmini matokeo ya mwisho, kukokotoa umuhimu wa kitakwimu wa jaribio kwa jaribio lisilooanishwa la t, na utie alama kiwango chake kama * (p ≤ 0.05), ** (p ≤ 0.01), *** (p ≤ 0.001) ) Na **** (p ≤ 0.0001).
Saizi tatu tofauti za nanoparticles za fedha (AgNP-I, AgNP-II na AgNP-III) zilitumiwa kwa urahisi wa antibacterial kwa Cryptococcus neoformans IFM 5844 (IFM; Kituo cha Utafiti cha Fungi Pathogenic na Microbial Toxicology, Chuo Kikuu cha Chiba) na Megaterium ya Bacillus SZMC 604. (SZMC: Szeged Microbiology Collection) na E. coli SZMC 0582 katika RPMI 1640 kati (Sigma-Aldrich Co.).Ili kutathmini mabadiliko katika shughuli za antibacterial zinazosababishwa na mkusanyiko wa chembe, kwanza, ukolezi wao wa chini wa kuzuia (MIC) uliamuliwa na microdilution katika sahani ya microtiter 96-visima.Kwa 50 μL ya kusimamishwa kwa seli sanifu (seli 5 × 104/mL katika kati ya RPMI 1640), ongeza 50 μL ya kusimamishwa kwa nanoparticle ya fedha na punguza mkusanyiko mara mbili (katika kati iliyotajwa hapo juu, safu ni 0 na 75 ppm, Hiyo ni, sampuli ya udhibiti ina 50 μL ya kusimamishwa kwa seli na 50 μL ya kati bila nanoparticles).Baada ya hapo, sahani iliingizwa kwa 30 ° C kwa saa 48, na wiani wa macho wa utamaduni ulipimwa kwa 620 nm kwa kutumia msomaji wa sahani wa SPECTROstar Nano (BMG LabTech, Offenburg, Ujerumani).Jaribio lilifanywa mara tatu katika nakala tatu.
Isipokuwa kwamba 50 μL ya sampuli zilizojumlishwa za nanoparticle zilitumika kwa wakati huu, utaratibu ule ule kama ulivyoelezwa hapo awali ulitumiwa kuchunguza athari za mkusanyiko kwenye shughuli za antibacterial kwenye aina zilizotajwa hapo juu.Hali tofauti za ujumlisho wa nanoparticles za fedha hutolewa kwa kualika chembe na 150 mm NaCl kwa vipindi tofauti vya muda (0, 1.5, 3, 6, 12, na 24 masaa) kabla ya usindikaji wa seli.Kusimamishwa kwa 50 μL ya kati ya RPMI 1640 ilitumika kama udhibiti wa ukuaji, wakati ili kudhibiti sumu, kusimamishwa kwa nanoparticles zisizojumuishwa kulitumiwa.Jaribio lilifanywa mara tatu katika nakala tatu.Tumia GraphPad Prism 7 kutathmini matokeo ya mwisho tena, kwa kutumia uchanganuzi wa takwimu sawa na uchanganuzi wa MTT.
Kiwango cha kujumlisha chembe ndogo zaidi (AgNP-I) kimeainishwa, na matokeo yalichapishwa kwa sehemu katika kazi yetu ya awali, lakini kwa ulinganisho bora zaidi, chembe zote zilikaguliwa kikamilifu.Data ya majaribio inakusanywa na kujadiliwa katika sehemu zifuatazo.Saizi tatu za AgNP.19
Vipimo vilivyofanywa na TEM, UV-Vis na DLS vilithibitisha usanisi uliofaulu wa sampuli zote za AgNP (Mchoro 2A-D).Kulingana na safu mlalo ya kwanza ya Mchoro wa 2, chembe ndogo kabisa (AgNP-I) inaonyesha mofolojia sare ya duara yenye kipenyo cha wastani cha takriban nm 10.Mbinu ya ukuaji wa upatanishi wa mbegu pia hutoa AgNP-II na AgNP-III na safu tofauti za ukubwa na vipenyo vya wastani vya takriban 20 nm na 50 nm, mtawalia.Kulingana na kupotoka kwa kiwango cha usambazaji wa chembe, saizi za sampuli tatu haziingiliani, ambayo ni muhimu kwa uchanganuzi wao wa kulinganisha.Kwa kulinganisha uwiano wa wastani wa kipengele na uwiano wa wembamba wa makadirio ya 2D ya chembe kulingana na TEM, inachukuliwa kuwa duara la chembechembe hizo hutathminiwa na programu-jalizi ya kichujio cha umbo la ImageJ (Mchoro 2E).43 Kulingana na uchanganuzi wa umbo la chembe, uwiano wao wa kipengele (upande mkubwa/upande mfupi wa mstatili mdogo unaofunga) hauathiriwi na ukuaji wa chembe, na uwiano wao wa ukondefu (eneo lililopimwa la mduara/eneo la kinadharia linalolingana. ) polepole hupungua.Hii inasababisha kuwepo kwa chembe nyingi zaidi za polihedral, ambazo ni mviringo kikamilifu katika nadharia, zinazolingana na uwiano wa wembamba wa 1.
Mchoro 2 Picha ya hadubini ya elektroni (TEM) (A), muundo wa diffraction ya elektroni (ED) (B), histogramu ya usambazaji wa saizi (C), tabia inayoonekana ya urujuanimno (UV-Vis) wigo wa kunyonya mwanga (D), na wastani wa ktrati ya maji. -nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na kipenyo cha mitambo (Z-wastani), uwezo wa zeta, uwiano wa kipengele na uwiano wa unene (E) zina safu tatu za ukubwa tofauti: AgNP-I ni 10 nm (safu ya juu), AgNP -II ni 20 nm (safu ya kati ), AgNP-III (safu ya chini) ni 50 nm.
Ingawa asili ya mzunguko wa mbinu ya ukuaji iliathiri umbo la chembe kwa kiasi fulani, na kusababisha duara ndogo zaidi ya AgNP kubwa, sampuli zote tatu zilibaki kuwa quasi-spherical.Kwa kuongeza, kama inavyoonyeshwa katika muundo wa diffraction ya elektroni katika Mchoro 2B, nano Uwepo wa fuwele wa chembe hauathiriwi.Pete maarufu ya diffraction-ambayo inaweza kuhusishwa na (111), (220), (200), na (311) fahirisi za Miller za fedha-inalingana sana na maandiko ya kisayansi na michango yetu ya awali.9, 19,44 Mgawanyiko wa pete ya Debye-Scherrer ya AgNP-II na AgNP-III inatokana na ukweli kwamba picha ya ED inanaswa kwa ukuzaji sawa, kwa hivyo kadiri saizi ya chembe inavyoongezeka, idadi ya chembe zilizotenganishwa kwa kila eneo la kitengo huongezeka na kupungua.
Ukubwa na umbo la nanoparticles zinajulikana kuathiri shughuli za kibiolojia.3,45 Shughuli ya kichocheo na kibayolojia inayotegemea umbo inaweza kuelezewa na ukweli kwamba maumbo tofauti huwa yanazidisha nyuso fulani za fuwele (kuwa na fahirisi tofauti za Miller), na nyuso hizi za fuwele zina shughuli tofauti.45,46 Kwa kuwa chembe zilizotayarishwa hutoa matokeo sawa ya ED yanayolingana na sifa za fuwele zinazofanana sana, inaweza kudhaniwa kuwa katika majaribio yetu ya baadaye ya utulivu wa colloidal na shughuli za kibiolojia, tofauti yoyote iliyozingatiwa inapaswa kuhusishwa na ukubwa wa Nanoparticle, sio sifa zinazohusiana na sura.
Matokeo ya UV-Vis yaliyofupishwa katika Kielelezo 2D yanasisitiza zaidi asili kubwa ya duara ya AgNP iliyosanisishwa, kwa sababu kilele cha SPR cha sampuli zote tatu ni karibu nm 400, ambayo ni thamani bainifu ya nanoparticles za fedha duara.29,30 Mwonekano ulionaswa pia ulithibitisha ukuaji uliofanikiwa wa upatanishi wa mbegu wa nanosilver.Kadiri ukubwa wa chembe unavyoongezeka, urefu wa mawimbi unaolingana na ufyonzwaji wa nuru wa juu zaidi wa AgNP-II-maarufu zaidi-Kulingana na fasihi, AgNP-III Ilipata uzoefu wa mabadiliko nyekundu.6,29
Kuhusu uthabiti wa awali wa mfumo wa AgNP, DLS ilitumiwa kupima wastani wa kipenyo cha hidrodynamic na uwezo wa zeta wa chembe katika pH 7.2.Matokeo yaliyoonyeshwa kwenye Mchoro 2E yanaonyesha kuwa AgNP-III ina uthabiti wa juu zaidi wa koloni kuliko AgNP-I au AgNP-II, kwa sababu miongozo ya kawaida inaonyesha kwamba uwezo wa zeta wa 30 mV kabisa ni muhimu kwa uthabiti wa muda mrefu wa colloidal. thamani ya wastani ya Z (inayopatikana kama kipenyo cha wastani cha hidrodynamic cha chembe zisizolipishwa na zilizojumlishwa) inalinganishwa na saizi ya msingi ya chembe inayopatikana na TEM, kwa sababu kadiri thamani hizo mbili zinavyokaribiana, ndivyo digrii ya Kukusanya katika sampuli inavyokuwa nyepesi.Kwa kweli, wastani wa Z wa AgNP-I na AgNP-II ni wa juu zaidi kuliko saizi yao kuu ya chembe iliyotathminiwa na TEM, kwa hivyo ikilinganishwa na AgNP-III, sampuli hizi zinatabiriwa kuwa na uwezekano mkubwa wa kujumlishwa, ambapo uwezekano wa zeta hasi sana. inaambatana na saizi ya karibu Thamani ya wastani ya Z.
Ufafanuzi wa jambo hili unaweza kuwa mbili.Kwa upande mmoja, mkusanyiko wa citrate hudumishwa kwa kiwango sawa katika hatua zote za usanisi, ikitoa kiasi cha juu cha vikundi vya uso vilivyoshtakiwa ili kuzuia eneo maalum la chembe zinazokua kupungua.Walakini, kulingana na Levak et al., molekuli ndogo kama sitrati zinaweza kubadilishwa kwa urahisi na biomolecules kwenye uso wa nanoparticles.Katika kesi hii, utulivu wa colloidal utatambuliwa na corona ya biomolecules zinazozalishwa.31 Kwa sababu tabia hii pia ilizingatiwa katika vipimo vyetu vya kujumlisha (iliyojadiliwa kwa undani zaidi baadaye), uwekaji alama wa citrate pekee hauwezi kueleza jambo hili.
Kwa upande mwingine, saizi ya chembe inawiana kinyume na mwelekeo wa kujumlisha katika kiwango cha nanomita.Hii inaungwa mkono zaidi na mbinu ya kitamaduni ya Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek (DLVO), ambapo mvuto wa chembe hufafanuliwa kuwa jumla ya nguvu za kuvutia na za kuchukiza kati ya chembe.Kulingana na He et al., thamani ya juu ya curve ya nishati ya DLVO hupungua kwa ukubwa wa nanoparticles katika nanoparticles ya hematite, na kuifanya iwe rahisi kufikia kiwango cha chini cha nishati ya msingi, na hivyo kukuza mkusanyiko usioweza kurekebishwa (condensation).47 Hata hivyo, inakisiwa kuwa kuna vipengele vingine zaidi ya mipaka ya nadharia ya DLVO.Ingawa mvuto wa van der Waals na msukumo wa safu mbili za kielektroniki ni sawa na ongezeko la ukubwa wa chembe, uhakiki wa Hotze et al.inapendekeza kuwa ina athari kubwa zaidi kwenye ujumlisho kuliko DLVO inavyoruhusu.14 Wanaamini kwamba mpindano wa uso wa chembechembe za nano hauwezi tena kukadiriwa kuwa uso tambarare, na hivyo kufanya ukadiriaji wa hisabati kutotumika.Kwa kuongeza, ukubwa wa chembe unapopungua, asilimia ya atomi zilizopo kwenye uso huwa juu, na kusababisha muundo wa kielektroniki na tabia ya malipo ya uso.Na mabadiliko ya utendakazi wa uso, ambayo yanaweza kusababisha kupungua kwa malipo katika safu mbili za umeme na kukuza mkusanyiko.
Wakati wa kulinganisha matokeo ya DLS ya AgNP-I, AgNP-II, na AgNP-III katika Kielelezo 3, tuliona kuwa sampuli zote tatu zilionyesha ujumlishaji wa pH wa kushawishi sawa.Mazingira yenye asidi nyingi (pH 3) huhamisha uwezo wa zeta wa sampuli hadi 0 mV, na kusababisha chembe kuunda mkusanyiko wa ukubwa wa mikroni, huku pH ya alkali huhamisha uwezo wake wa zeta hadi thamani kubwa hasi, ambapo chembe hizo huunda mkusanyiko mdogo (pH 5). )Na 7.2) ), au kubaki bila kukusanywa kabisa (pH 9).Baadhi ya tofauti muhimu kati ya sampuli tofauti zilizingatiwa pia.Katika kipindi chote cha jaribio, AgNP-I imeonekana kuwa nyeti zaidi kwa mabadiliko ya zeta yanayotokana na pH, kwa sababu uwezo wa zeta wa chembe hizi umepunguzwa kwa pH 7.2 ikilinganishwa na pH 9, huku AgNP-II na AgNP-III zilionyesha A pekee. mabadiliko makubwa katika ζ ni karibu pH 3. Aidha, AgNP-II ilionyesha mabadiliko ya polepole na uwezo wa wastani wa zeta, wakati AgNP-III ilionyesha tabia ya upole zaidi ya tatu, kwa sababu mfumo ulionyesha thamani ya juu kabisa ya zeta na harakati ya polepole ya mwenendo, ikionyesha. AgNP-III Inastahimili zaidi mkusanyiko unaotokana na pH.Matokeo haya yanawiana na wastani wa matokeo ya kipimo cha kipenyo cha hidrodynamic.Kwa kuzingatia ukubwa wa chembe za vianzio vyake, AgNP-I ilionyesha mkusanyo wa taratibu katika thamani zote za pH, uwezekano mkubwa kutokana na mandharinyuma ya 10 mm NaCl, huku AgNP-II na AgNP-III zilionyesha umuhimu katika pH 3 ya mkusanyiko.Tofauti ya kuvutia zaidi ni kwamba licha ya ukubwa wake mkubwa wa nanoparticle, AgNP-III huunda hesabu ndogo zaidi katika pH 3 katika saa 24, ikiangazia sifa zake za kupinga mkusanyiko.Kwa kugawanya wastani wa Z wa AgNP katika pH 3 baada ya saa 24 kwa thamani ya sampuli iliyotayarishwa, inaweza kuzingatiwa kuwa saizi za jumla za AgNP-I na AgNP-II zimeongezeka kwa mara 50, mara 42 na mara 22. , kwa mtiririko huo.III.
Mchoro wa 3 Matokeo ya mtawanyiko wa mwanga wa sampuli ya nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na sitrati na ukubwa unaoongezeka (nm 10: AgNP-I, nm 20: AgNP-II na nm 50: AgNP-III) huonyeshwa kama kipenyo cha wastani cha hidrodynamic (Z wastani. ) (kulia) Chini ya hali tofauti za pH, uwezo wa zeta (kushoto) hubadilika ndani ya saa 24.
Muunganisho unaotegemea pH pia uliathiri sifa ya mwangwi wa plasmoni ya uso (SPR) ya sampuli za AgNP, kama inavyothibitishwa na mwonekano wao wa UV-Vis.Kulingana na Kielelezo cha Nyongeza S1, muunganisho wa kusimamishwa kwa nanoparticle tatu za fedha hufuatwa na kupunguzwa kwa kasi ya vilele vyao vya SPR na mabadiliko ya wastani mekundu.Kiwango cha mabadiliko haya kama utendaji wa pH kinalingana na kiwango cha ujumlishaji kilichotabiriwa na matokeo ya DLS, hata hivyo, baadhi ya mitindo ya kuvutia imezingatiwa.Kinyume na intuition, inageuka kuwa AgNP-II ya ukubwa wa kati ni nyeti zaidi kwa mabadiliko ya SPR, wakati sampuli nyingine mbili ni nyeti kidogo.Katika utafiti wa SPR, 50 nm ni kikomo cha ukubwa wa chembe ya kinadharia, ambayo hutumiwa kutofautisha chembe kulingana na sifa zao za dielectri.Chembe ndogo kuliko nm 50 (AgNP-I na AgNP-II) zinaweza kuelezewa kama dipole rahisi za dielectric, wakati chembe zinazofikia au kuzidi kikomo hiki (AgNP-III) zina sifa changamano zaidi za dielectric, na resonance yao Bendi hugawanyika katika mabadiliko ya multimodal. .Kwa upande wa sampuli mbili ndogo za chembe, AgNP zinaweza kuchukuliwa kama dipole rahisi, na plazima inaweza kuingiliana kwa urahisi.Kadiri ukubwa wa chembe unavyoongezeka, muunganisho huu kimsingi hutoa plazima kubwa, ambayo inaweza kueleza unyeti wa juu unaozingatiwa.29 Hata hivyo, kwa chembe kubwa zaidi, makadirio rahisi ya dipole si halali wakati hali nyingine za kuunganisha zinaweza pia kutokea, ambazo zinaweza kuelezea mwelekeo uliopungua wa AgNP-III kuonyesha mabadiliko ya spectral.29
Chini ya hali zetu za majaribio, inathibitishwa kuwa thamani ya pH ina athari kubwa kwenye uthabiti wa koloidal wa nanoparticles za fedha zilizopakwa sitrati za ukubwa mbalimbali.Katika mifumo hii, utulivu hutolewa na vikundi vya COO- vilivyo na chaji hasi kwenye uso wa AgNPs.Kikundi kinachofanya kazi cha kaboksili cha ayoni ya sitrati kimetolewa kwa idadi kubwa ya ioni za H+, kwa hivyo kikundi cha kaboksili kinachozalishwa hakiwezi tena kutoa msukumo wa kielektroniki kati ya chembe, kama inavyoonyeshwa kwenye safu ya juu ya Mchoro wa 4. Kulingana na kanuni ya Le Chatelier, AgNP. sampuli hujumlishwa haraka kwa pH 3, lakini polepole huwa dhabiti zaidi na pH inavyoongezeka.
Mchoro 4 Utaratibu wa kiratibu wa mwingiliano wa uso unaofafanuliwa kwa kujumlisha chini ya pH tofauti (safu ya juu), mkusanyiko wa NaCl (safu ya kati), na biomolecules (safu ya chini).
Kulingana na Kielelezo 5, utulivu wa colloidal katika kusimamishwa kwa AgNP ya ukubwa tofauti pia ulichunguzwa chini ya kuongezeka kwa viwango vya chumvi.Kulingana na uwezo wa zeta, ukubwa wa nanoparticle ulioongezeka katika mifumo hii ya AgNP iliyositishwa na citrati hutoa upinzani ulioimarishwa kwa athari za nje kutoka kwa NaCl.Katika AgNP-I, 10 mm NaCl inatosha kushawishi mkusanyo wa wastani, na mkusanyiko wa chumvi wa mm 50 hutoa matokeo yanayofanana sana.Katika AgNP-II na AgNP-III, 10 mM NaCl haiathiri kwa kiasi kikubwa uwezo wa zeta kwa sababu thamani zake husalia kuwa (AgNP-II) au chini ya (AgNP-III) -30 mV.Kuongeza ukolezi wa NaCl hadi 50 mm na hatimaye hadi 150 mm NaCl kunatosha kupunguza kwa kiasi kikubwa thamani kamili ya uwezo wa zeta katika sampuli zote, ingawa chembe kubwa zaidi huhifadhi chaji hasi zaidi.Matokeo haya yanawiana na wastani unaotarajiwa wa kipenyo cha hidrodynamic cha AgNPs;wastani wa mistari ya Z iliyopimwa kwenye 10, 50, na 150 mM NaCl huonyesha maadili tofauti, yanayoongezeka hatua kwa hatua.Hatimaye, mijumuisho ya ukubwa wa mikroni iligunduliwa katika majaribio yote matatu ya 150 mM.
Mchoro wa 5 Matokeo ya mtawanyiko wa mwanga wa sampuli ya nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na sitrati na ukubwa unaoongezeka (nm 10: AgNP-I, nm 20: AgNP-II na nm 50: AgNP-III) huonyeshwa kama kipenyo cha wastani cha hidrodynamic (Z wastani ) (kulia) na uwezo wa zeta (kushoto) hubadilika ndani ya saa 24 chini ya viwango tofauti vya NaCl.
Matokeo ya UV-Vis katika Kielelezo cha Nyongeza S2 yanaonyesha kuwa SPR ya 50 na 150 mM NaCl katika sampuli zote tatu ina upungufu wa papo hapo na mkubwa.Hii inaweza kuelezewa na DLS, kwa sababu ujumlisho wa NaCl hutokea kwa kasi zaidi kuliko majaribio yanayotegemea pH, ambayo inaelezwa na tofauti kubwa kati ya vipimo vya mapema (0, 1.5, na 3 masaa).Kwa kuongeza, kuongeza mkusanyiko wa chumvi pia kutaongeza ruhusa ya jamaa ya kati ya majaribio, ambayo itakuwa na athari kubwa juu ya resonance ya plasmon ya uso.29
Athari ya NaCl imefupishwa katika safu ya kati ya Mchoro wa 4. Kwa ujumla, inaweza kuhitimishwa kuwa kuongeza mkusanyiko wa kloridi ya sodiamu kuna athari sawa na kuongeza asidi, kwa sababu ioni za Na+ zina tabia ya kuratibu karibu na vikundi vya kaboksili. kukandamiza uwezo hasi wa zeta AgNPs.Zaidi ya hayo, 150 mM NaCl ilizalisha mijumuisho ya ukubwa wa mikroni katika sampuli zote tatu, ikionyesha kuwa ukolezi wa elektroliti za kisaikolojia huathiri uthabiti wa koloni za AgNP zilizokomeshwa na sitrati.Kwa kuzingatia ukolezi muhimu wa ufupishaji (CCC) wa NaCl kwenye mifumo sawa ya AgNP, matokeo haya yanaweza kuwekwa kwa ustadi katika fasihi husika.Huynh et al.ilikokotoa kuwa CCC ya NaCl ya nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na sitrati yenye kipenyo cha wastani cha nm 71 kilikuwa 47.6 mm, huku El Badawy et al.iligundua kuwa CCC ya AgNP 10 za nm zilizo na mipako ya sitrati ilikuwa 70 mm.10,16 Kwa kuongezea, CCC ya juu sana ya takriban 300 mm ilipimwa na He et al., ambayo ilisababisha njia yao ya usanisi kuwa tofauti na uchapishaji uliotajwa hapo awali.48 Ingawa mchango wa sasa haulengi uchanganuzi wa kina wa maadili haya, kwa sababu hali zetu za majaribio zinaongezeka katika uchangamano wa utafiti mzima, mkusanyiko wa NaCl husika kibiolojia wa 50 mM, hasa 150 mM NaCl, inaonekana kuwa juu sana.Mgando unaosababishwa, kuelezea mabadiliko yenye nguvu yaliyogunduliwa.
Hatua inayofuata katika jaribio la upolimishaji ni kutumia molekuli rahisi lakini zinazofaa kibiolojia kuiga mwingiliano wa nanoparticle-biomolecule.Kulingana na DLS (Kielelezo 6 na 7) na matokeo ya UV-Vis (Takwimu za Ziada S3 na S4), baadhi ya hitimisho la jumla linaweza kuthibitishwa.Chini ya hali zetu za majaribio, molekuli za glukosi na glutamine zilizosomwa hazitasababisha ujumlishaji katika mfumo wowote wa AgNP, kwa sababu mwelekeo wa Z-mean unahusiana kwa karibu na thamani inayolingana ya kipimo cha marejeleo.Ingawa uwepo wao hauathiri ujumlishaji, matokeo ya majaribio yanaonyesha kuwa molekuli hizi zimetangazwa kwa sehemu kwenye uso wa AgNP.Matokeo maarufu zaidi yanayounga mkono mtazamo huu ni mabadiliko yanayoonekana katika ufyonzaji wa mwanga.Ingawa AgNP-I haionyeshi mabadiliko ya maana ya urefu wa mawimbi au ukubwa, inaweza kuzingatiwa kwa uwazi zaidi kwa kupima chembe kubwa zaidi, ambayo ina uwezekano mkubwa kutokana na unyeti mkubwa zaidi wa macho uliotajwa hapo awali.Bila kujali ukolezi, glukosi inaweza kusababisha mabadiliko makubwa mekundu baada ya saa 1.5 ikilinganishwa na kipimo cha udhibiti, ambacho ni takriban nm 40 katika AgNP-II na takriban nm 10 katika AgNP-III, ambayo inathibitisha kutokea kwa mwingiliano wa uso .Glutamine ilionyesha mwelekeo sawa, lakini mabadiliko hayakuwa dhahiri sana.Kwa kuongeza, ni muhimu pia kutaja kwamba glutamine inaweza kupunguza uwezo kamili wa zeta wa chembe za kati na kubwa.Walakini, kwa kuwa mabadiliko haya ya zeta hayaonekani kuathiri kiwango cha mkusanyiko, inaweza kukisiwa kuwa hata biomolecules ndogo kama glutamine zinaweza kutoa kiwango fulani cha msukumo wa anga kati ya chembe.
Mchoro wa 6 Matokeo ya mtawanyiko wa mwanga wa sampuli za nanoparticle za fedha zilizokomeshwa na sitrati na ukubwa unaoongezeka (nm 10: AgNP-I, nm 20: AgNP-II na nm 50: AgNP-III) huonyeshwa kama wastani wa kipenyo cha hidrodynamic (Z wastani) (kulia) Chini ya hali ya nje ya viwango tofauti vya glukosi, uwezo wa zeta (kushoto) hubadilika ndani ya saa 24.
Mchoro wa 7 Matokeo ya mtawanyiko wa mwanga wa sampuli ya nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na sitrati na ukubwa unaoongezeka (nm 10: AgNP-I, nm 20: AgNP-II na nm 50: AgNP-III) huonyeshwa kama wastani wa kipenyo cha hidrodynamic (Z wastani. ) (kulia) Iwapo glutamine, uwezo wa zeta (kushoto) hubadilika ndani ya saa 24.
Kwa kifupi, chembechembe ndogo za kibayolojia kama vile glukosi na glutamine haziathiri uthabiti wa kolloidal katika mkusanyiko uliopimwa: ingawa huathiri uwezo wa zeta na matokeo ya UV-Vis kwa viwango tofauti, matokeo ya wastani ya Z hayalingani.Hii inaonyesha kwamba adsorption ya uso wa molekuli huzuia repulsion ya umeme, lakini wakati huo huo hutoa utulivu wa dimensional.
Ili kuunganisha matokeo ya awali na matokeo ya awali na kuiga hali ya kibayolojia kwa ustadi zaidi, tulichagua baadhi ya vipengele vya utamaduni wa seli vinavyotumiwa sana na kuvitumia kama hali ya majaribio ya kuchunguza uthabiti wa koloidi za AgNP.Katika jaribio zima la in vitro, mojawapo ya kazi muhimu zaidi za DEM kama chombo cha kati ni kuanzisha hali muhimu za kiosmotiki, lakini kutokana na mtazamo wa kemikali, ni suluhu la chumvi lenye nguvu ya jumla ya ionic sawa na 150 mM NaCl. .40 Kuhusu FBS, ni mchanganyiko changamano wa biomolecules-hasa protini-kutoka kwa mtazamo wa adsorption ya uso, ina baadhi ya kufanana na matokeo ya majaribio ya glucose na glutamine, licha ya muundo wa kemikali na utofauti Jinsia ni ngumu zaidi.19 DLS na UV-Matokeo yanayoonekana yaliyoonyeshwa katika Mchoro 8 na Mchoro wa Nyongeza S5, mtawalia, yanaweza kuelezewa kwa kuchunguza utungaji wa kemikali wa nyenzo hizi na kuziunganisha na vipimo katika sehemu iliyotangulia.
Mchoro wa 8 Matokeo ya kutawanya kwa nuru inayobadilika ya sampuli ya nanoparticles za fedha zilizokomeshwa na sitrati na ukubwa unaoongezeka (nm 10: AgNP-I, nm 20: AgNP-II na nm 50: AgNP-III) huonyeshwa kama kipenyo cha wastani cha hidrodynamic (Z wastani. ) (kulia) Kukiwepo kwa vipengele vya uundaji wa seli za DMEM na FBS, uwezo wa zeta (kushoto) hubadilika ndani ya saa 24.
Uyeyushaji wa AgNP za ukubwa tofauti katika DEM una athari sawa kwenye uthabiti wa koloni na ile inayozingatiwa kukiwa na viwango vya juu vya NaCl.Mtawanyiko wa AgNP katika 50 v/v% DMEM ulionyesha kuwa mkusanyiko wa kiwango kikubwa uligunduliwa kwa ongezeko la uwezo wa zeta na thamani ya Z-wastani na kupungua kwa kasi kwa nguvu ya SPR.Ni vyema kutambua kwamba ukubwa wa juu wa jumla unaosababishwa na DEM baada ya saa 24 unawiana kinyume na ukubwa wa nanoparticles za msingi.
Mwingiliano kati ya FBS na AgNP ni sawa na ule unaoonekana katika uwepo wa molekuli ndogo kama vile glukosi na glutamine, lakini athari ni kubwa zaidi.Wastani wa Z wa chembe haiathiriwi, huku ongezeko la uwezo wa zeta likigunduliwa.Kilele cha SPR kilionyesha mabadiliko kidogo mekundu, lakini labda cha kufurahisha zaidi, nguvu ya SPR haikupungua kwa kiasi kikubwa kama katika kipimo cha udhibiti.Matokeo haya yanaweza kuelezewa na utangazaji wa asili wa macromolecules kwenye uso wa nanoparticles (safu ya chini kwenye Mchoro wa 4), ambayo sasa inaeleweka kama malezi ya taji ya kibayolojia katika mwili.49