When nanoparticles enter the body, their interactions with cells are almost unavoidable. Unintended nanoparticle interaction with immune cells may elicit a molecular response that can have toxic ...effects and lead to greater susceptibility to infectious diseases, autoimmune disorders, and cancer development. As evidenced by several studies, nanoparticle interactions with biological systems can stimulate inflammatory or allergic reactions and activate the complement system. Nanoparticles can also stimulate immune response by acting as adjuvants or as haptens. Immunosuppressive effects have also been reported. This article gives a brief review of in vitro and in vivo research evidencing stimulatory or suppressive effects of nanoparticles on the immune system of mammals. In order to ensure safe use of nanosized particles, future research should focus on how their physical and chemical properties influence their behaviour in the biological environment, as they not only greatly affect nanoparticle-immune system interactions but can also interfere with experimental assays
Ko nanodelci vstopijo v organizem, pridejo v kontakt s celicami imunskega sistema. Nezaželene interakcije nanodelcev z imunskim sistemom lahko sprožijo molekularni odziv, ki lahko pripelje do toksičnih učinkov in povečane dovzetnosti organizma za okužbe, avtoimunska obolenja ter razvoj raka. Dosedanje raziskave so pokazale, da nanodelci lahko sprožijo vnetne in alergijske reakcije, lahko pa tudi aktivirajo sistem komplementa. Nanodelci lahko delujejo kot adjuvansi ali kot hapteni. Obstajajo pa tudi poročila, ki kažejo na sposobnost nanodelcev, da zavrejo imunski odziv. V članku bomo povzeli ugotovitve dosedanjih raziskav in vitro ter in vivo, ki so bile narejene na področju proučevanja vplivov nanodelcev na stimulacijo ali supresijo imunskega sistema sesalcev. Za zagotovitev varne uporabe nanodelcev moramo razumeti kako fizikalno-kemijske lastnosti nanodelcev vplivajo na njihovo obnašanje v biološkem okolju. Lastnosti nanodelcev moramo upoštevati tudi ob izvajanju poskusov, da se izognemo lažnim rezultatom zaradi potencialne interference nanodelcev z dejavniki v eksperimentalnem okolju. Čeprav je bilo do sedaj narejenih že več nanotoksikoloških raziskav, je vpliv nanodelcev na imunski sistem še vedno slabo razumljen. Sposobnost nanodelcev za modulacijo imunskega odziva narekuje potrebo po nadaljnjih raziskavah interakcij nanodelcev z imunskim sistemom.
Die gebildete Proteinkorona ist für das Verhalten von Nanoträgern im biologischen System mitverantwortlich. Die Aufklärung der Bildung und des Einflusses der Proteinkorona auf die biologische Antwort ...ist daher entscheidend. Ergebnisse der Proteinkorona‐Charakterisierung können jedoch nicht ohne Weiteres untereinander verglichen werden, da es zahlreiche verschiedene Verfahren zur Probenvorbereitung gibt, die jeweils für unterschiedliche Materialien und Fragestellungen geeignet sind. Abhängig von der verwendeten Methode wird der Nanoträger‐Protein‐Komplex auf bestimmte Weise verändert, sodass der individuelle Einfluss der Probenvorbereitung auf die Proteinkorona berücksichtigt werden muss. Ziel dieses Kurzaufsatzes ist es daher, einen Überblick über Probevorbereitungsverfahren für die Analyse der Proteinkorona zu geben und ihren Einfluss auf das Ergebnis zu beurteilen, besonders im Hinblick auf die eingeführten Begriffe “weiche” und “harte” Proteinkorona. Im Fokus liegen dabei vor allem die am häufigsten verwendeten Techniken wie Zentrifugation, magnetische sowie chromatographische Trennungen.
Die auf Nanoträgern für den Wirkstofftransport adsorbierten Proteine spielen eine bedeutende Rolle bei der biologischen Antwort. Daher ist die Analyse der Proteinkorona von entscheidender Wichtigkeit. Die Probenvorbereitung vor der Analyse ist allerdings nach wie vor eine anspruchsvolle Aufgabe. Jede Probenvorbereitungsmethode hat einen Einfluss auf die Proteinkorona selbst, und dabei müssen unterschiedliche Vor‐ und Nachteile berücksichtigt werden.
Sobald Materialien mit einer biologischen Flüssigkeit, die Proteine enthält, in Kontakt kommen, werden Proteine im Allgemeinen – ob gewünscht oder nicht – von der Oberfläche des Materials angezogen ...und adsorbieren darauf. Das Ziel dieses Aufsatzes ist es, einen Überblick über die am häufigsten verwendeten Charakterisierungsmethoden zu geben, um ein besseres Verständnis der Adsorptionsprozesse auf planaren oder gekrümmten Oberflächen zu erhalten. Wir zeigen weiterhin den Vorteil der Kombination verschiedener Methoden, um auf unterschiedliche Oberflächengeometrien des Materials zuzugreifen. Die so erhaltenen Erkenntnisse ebnen idealerweise den Weg für die Entwicklung funktioneller Materialien, die in einer vorbestimmten Weise mit Proteinen interagieren.
Kontrollierte Proteininteraktionen sind für jedes Material in einer biologischen Umgebung erwünscht. Mit einer Kombination von Techniken, die sowohl für gekrümmte als auch für planare Oberflächen entwickelt wurden, können diese Wechselwirkungen charakterisiert und idealerweise das Engineering funktionaler Materialoberflächen ermöglicht werden.
Seit der Entdeckung des flüssigkristallinen Zustandes im Jahr 1888 wurden Flüssigkristalle unter Einsatz verschiedener Technologien in unterschiedlichen Disziplinen eingehend erforscht. In letzter ...Zeit wurden dank der Fortschritte bei Synthese‐ und Charakterisierungsmethoden ein neuartiges Moleküldesign und neue selbstorganisierte Strukturen entwickelt. Für diese Flüssigkristalle, deren neuartige Funktionen und Eigenschaften sich von ihren Nanostrukturen und ihrer Ausrichtung ableiten, wurde eine Vielzahl möglicher Anwendungen vorgeschlagen, etwa im Energietransport, in Trennverfahren für die Umwelttechnik, als Sensoren, Aktuatoren oder Template sowie auf der Grundlage von Farbänderungen oder elektrooptischen Effekten. Dieser Aufsatz präsentiert die neuesten Fortschritte bei Flüssigkristallen, die zu einer neuen Generation von Materialien führen könnten.
Neuartige Moleküle und selbstorganisierte Strukturen sind in jüngster Zeit für Flüssigkristalle entwickelt worden. Außerdem wurde eine Vielzahl neuer Funktionen für Flüssigkristalle beschrieben, von Farbänderungen über elektrooptische Effekte bis hin zu Anwendungen als Sensoren, Aktuatoren oder Template, zum Energietransport und in Trennverfahren für die Umwelttechnik.
MoS2‐Nanoplättchen gehören zu einer neuen Klasse dünner zweidimensionaler Übergangsmetalldichalkogenid‐Nanomaterialien. Aufgrund ihrer einzigartigen Struktur und faszinierenden Eigenschaften sind sie ...sehr interessant für die Forschung. Lösungsbasierte Verfahren sind vielversprechende Methoden für die skalierbare Herstellung, Funktionalisierung und Hybridisierung von MoS2‐Nanoplättchen und ermöglichen so die Erforschung von MoS2‐Nanomaterialien für verschiedene interessante Anwendungen. Dieser Aufsatz gibt einen Überblick über die aktuellen Fortschritte bei der Herstellung und Weiterverarbeitung von MoS2‐Nanoplättchen in Lösung. Besonderes Augenmerk gilt den Synthesestrategien, der Funktionalisierung und Hybridisierung sowie Eigenschaften und Anwendungen. Abschließend werden die Herausforderungen und Zukunftsaussichten dieses sehr aktuellen Forschungsgebiets besprochen.
Vielseitiges MoS2: Verfahren in Lösung bieten einen effektiven Zugang zur gezielten Herstellung und Funktionalisierung von MoS2‐Nanoplättchen. Mit Blick auf spezifische Anwendungen dieses Materials werden neueste Synthesestrategien und Methoden der Funktionalisierung und Hybridisierung diskutiert.
With the exhaustion of traditional energy, increasing attention has been paid on the new energy resources like H2. Because of its inflammable and explosive properties, it is imperative and ...challenging to detect ppm-level H2 during the transport and use process. This paper firstly introduces the working principles and sensing mechanism of the hydrogen sensors based on noble metal doped metal-oxide semiconductors. Then, this paper focuses on the advancement of noble metal doped metal oxide hydrogen sensors, especially the room temperature hydrogen sensors, in the recent years. At the end, we propose that fabricating semiconductors with special morphologies, using two different noble metals for bimetallic doping or composite semiconductors with 2D nanomaterials like graphene/MoS2 to improve the room temperature sensing properties towards low H2 concentration should be the emphasis for the future work.
•Sensing mechanism of the H2 sensors with different working temperature is introduced.•Development status of metal oxide based H2 sensors are summarized.•Comparison of the H2 gas sensors prepared by various synthesis methods is presented.•Novel gas sensing materials for future room-temperature H2 gas sensor are proposed.
In den letzten zehn Jahren gab es wichtige Fortschritte bei der Erfassung seltener zirkulierender Tumorzellen (CTCs) aus dem Blut von Krebspatienten als eine entscheidende Voraussetzung für die ...nichtinvasive Tumorprofilierung. Diese Fortschritte haben zudem neue Einblicke in die Materialchemie und die Mikrofluidik erbracht und ermöglichten die Erfassung und Auszählung von CTCs mit beispielloser Empfindlichkeit. Allerdings wurde auch immer klarer, dass einfaches Isolieren und Auszählen von Tumorzellen, die in den Kreislauf gelangt waren, nicht die benötigten Informationen lieferte, um unser Verständnis der Biologie dieser seltenen Zellen zu vertiefen oder um sie sich in der Therapie besser zunutze zu machen. Mithilfe von Apparaturen und Materialien der nächsten Generation mit maßgeschneiderten physikalischen und chemischen Eigenschaften ist man inzwischen in der Lage, mehr Informationen aus CTCs zu gewinnen. In diesem Kurzaufsatz werden die Arbeiten der letzten zehn Jahre in diesem Gebiet diskutiert, wobei insbesondere die bahnbrechenden Studien der letzten fünf Jahre Berücksichtigung finden, die den Blick über das einfache Isolieren von CTCs hinaus auf Ansätze gerichtet haben, die eine tiefergehende Analyse ermöglichen.
Tödlicher Fang: Die Erfassung zirkulierender Tumorzellen (CTCs) aus dem Blut von Krebspatienten ist eine entscheidende Voraussetzung für die nichtinvasive Tumorprofilierung. In diesem Kurzaufsatz wird beschrieben, wie neue Apparaturen und Materialien dieses Feld weit über das Stadium des reinen Zellzählens hinweg zu einer umfassenden Charakterisierung der CTCs vorangebracht haben.
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