Novel concept of interaction-based nanoparticle dose and its modulation by lung surfactant : doctoral dissertation = Interakcijska doza nanodelcev - uvedba novega koncepta in študij vpliva surfaktantov na novo definirano dozo
Kokot, Boštjan
Z dihanjem, oralnim vnosom in drgnjenjem ob kožo smo vsakodnevno izpostavljeni inherentno toksičnim delcem nanometrskih velikosti (nanodelcem). Nanodelci v zraku so še posebej problematični, ker se ...jim težko izognemo in povzročajo dolgoročne posledice, kot so na primer srčno-žilne bolezni, vnetja, pljučni rak in poškodbe možganov. Za uspešno regulacijo nanodelcev je torej ključna pravilna določitev njihove toksičnosti.
Toksičnost v nanotoksikologiji je definirana kot kumulativna doza, dostavljena v sistem, pri kateri še lahko opazimo neželene stranske učinke. Trenutno je najpogosteje v uporabi definicija doze, opredeljena kot razmerje med celotno površino nanodelcev, dostavljenih v sistem, in celotno pričakovano površino tkiva oz. celic. Ta pa ne upošteva lokalnih interakcij in razporeditve doze, ki ključno vplivajo na določitev dejanskega učinka doze na opazovani sistem. Trenutni standard določitve doznega odziva in toksičnosti nanodelcev so tedne trajajoči poskusi na živalih. Kot hitrejša in cenejša alternativa so razviti preprosti in napredni modeli in vitro, osnovani na celičnih linijah, ki večinoma ne vsebujejo zelo pomembnega gradnika pljuč, pljučnega surfaktanta.
Pri razvoju definicije doze smo uporabili preprost model, sestavljen iz celic pljučnega epitelija, pljučnega surfaktanta in cevk iz titanovega dioksida. Stanje pri vdihu nanodelcev smo posnemali tako, da smo na celice najprej napršili pljučni surfaktant in nato nanodelce. V ta namen smo razvili inkubator, v katerem smo lahko surfaktant in nanodelce na sistem in vitro napršili v fizioloških pogojih direktno na mikroskopu z visoko ločljivostjo in hkrati zajemali slike takoj od razpršitvi nanodelcev vse do nekaj dni po razpršitvi. Z izpostavitvijo celic več nanodelcem smo pokazali, da trenutna definicija doze nezadostno opiše dejanski učinek doze v biološkem sistemu. Nezadostno definicijo smo nadgradili z uvedbo interakcijske površine in interakcijske doze, ki sta neposredno upoštevali interakcije med površino membrane in nanodelcev. Nov koncept je omogočil, da smo dozo ovrednotili in vizualizirali v vsaki slikovni piki slike. Z dvema novo definiranima parametroma, povprečno interakcijsko dozo in povprečno lokalno interakcijsko dozo, smo ob lokalnih interakcijah med nanodelci in membrano upoštevali tudi neenakomernost porazdelitve doze, in s tem mnogo bolje ocenili njeno porazdelitev v sistemu. S spremljanjem časovnega razvoja povprečne lokalne interakcijske doze smo potrdili, da biološki sistem modulira dozo že brez dodanega surfaktanta. Z analizo histogramov interakcijske doze v poskusih s surfaktantom in brez njega smo ovrednotili vpliv surfaktanta na modulacijo doze. Ugotovili smo, da v prisotnosti surfaktanta faza karantenizacije in raztapljanja nastopi hitreje, sledi ji pa nova faza raztapljanja, ki je brez surfaktanta ni in omogoča prerazporejanje doze v prostoru in času. Sledenje surfaktantskim proteinom, nanodelcem in lipidom hkrati je bilo mogoče z razvitim trikanalnim slikanjem, osnovanim na zajemu življenjskega časa fluorescence. Iz sledenja vsem trem komponentam smo določili: 1) da se hidrofobni surfaktantski proteini kepijo skupaj s cevkami titanovega dioksida, 2) da nanocevke vdrejo globlje od fiziološke debeline surfaktanta v nekaj sekundah in 3) da se v surfaktantu pojavijo prehodne luknje, ki omogočajo ne oplaščenim nanodelcem prehod čez pljučni surfaktant. Trikanalno slikanje celic je na koncu omogočilo prepoznati, da je doza nanodelcev odvisna od lokalne okolice, kot je meja med celičnim jedrom in plazemsko membrano in od prisotnosti biomolekul v tem okolju. To je vodilo v razvoj novega koncepta vektorske doze nanodelcev, ki je odvisna od v sistemu prisotnih biomolekul. Novi koncept je pripraven za odkrivanje mehanizmov toksičnosti in njihove propagacije po sistemu, kar bi lahko vodilo do boljšega razumevanja ključnih molekularnih dogodkov, ki so osnova za uspešno napovedno toksikologijo, ki ni osnovana na poskusih na živalih.
Vrsta gradiva - disertacija
; neleposlovje za odrasle
Založništvo in izdelava - Maribor : [B. Kokot], 2023
GS II 0000749489 glavno skladišče
GS II 749489 glavno skladišče
prosto - za čitalnico
Vnos na polico
Dodajanje gradiva na polico je uspelo.
Dodajanje gradiva na polico je spodletelo.
Dodajanje gradiva na polico ni bilo potrebno.
Bibliografsko gradivo je bilo uspešno dodano na polico.
Dodajanje bibliografskega gradiva na polico ni uspelo.
Gradivo je že na polici.
Trajna povezava
URL:
Faktor vpliva
Dostop do baze podatkov JCR je dovoljen samo uporabnikom iz Slovenije. Vaš trenutni IP-naslov ni na seznamu dovoljenih za dostop, zato je potrebna avtentikacija z ustreznim računom AAI.
Leto
Faktor vpliva
Izdaja
Kategorija
Razvrstitev
JCR
SNIP
JCR
SNIP
JCR
SNIP
JCR
SNIP
Izberite knjižnično izkaznico:
Baze podatkov,
v katerih je revija indeksirana
Ime baze podatkov
Področje
Leto
Povezave do osebnih bibliografij avtorjev
Povezave do podatkov o raziskovalcih v sistemu SICRIS
Storitev za pridobivanje naslova trenutno ni dostopna, prosimo, poskusite še enkrat.
S klikom na gumb "V redu" boste potrdili zgoraj izbrano prevzemno mesto in dokončali postopek rezervacije.
S klikom na gumb "V redu" boste potrdili zgoraj izbrano prevzemno mesto in naslov za dostavo ter dokončali postopek rezervacije.
S klikom na gumb "V redu" boste potrdili zgoraj izbrani naslov za dostavo in dokončali postopek rezervacije.
Obvestilo
Trenutno je storitev za avtomatsko prijavo in rezervacijo nedostopna. Gradivo lahko rezervirate sami na portalu Biblos ali ponovno poskusite tukaj kasneje.
Citiranje
Funkcionalnost trenutno ni na voljo. Prosimo, poskusite kasneje.
Naročanje gradiva za izposojo v čitalnice
Naročanje kopij člankov
Urnik dostave gradiva z oznako DS v signaturi