纳米颗粒可以改变细胞

今天,纳米粒子不仅在化妆品,但无处不在,空气中,在水、土壤和食品。因为他们是如此的微小,很容易进入我们的身体的细胞。这也是感兴趣的医学应用:纳米颗粒涂层与活性成分可能是特别引入细胞,例如摧毁癌细胞。然而,仍有许多了解纳米粒子是如何分布的细胞,他们所做的,这些效果取决于它们的大小和涂层。

新见解来自一项研究在贝茜II, Gerd施耐德教授的团队可以用软x射线显微镜图像,密集的x射线。x射线显微镜研究人员由HZB生物物理学家詹姆斯·麦克纳利调查与不同涂布纳米颗粒细胞。纳米粒子是完全相同的大小,但被涂上一层不同的活性成分。

“x射线显微镜提供更好比光学显微镜分辨率,比电子显微镜和一个更好的概述,“强调施耐德。第一次团队完成,获得三维高分辨率图像nanoparticle-treated细胞的细胞器包含其中:包括脂滴,线粒体多泡体和核内体。脂滴作为能量存储单元中,而线粒体能量代谢。

图像的分析显示:纳米颗粒优先积累在细胞细胞器的一个子集,也改变某些细胞器的数量以牺牲其他细胞器。细胞器的变化数据不管纳米涂料类似,表明许多不同种类的纳米涂料可能会产生类似的效果。评估一般这种效应,进一步研究与其他纳米涂料和与其他细胞类型必须被执行。

“x射线显微镜让我们看到细胞作为一个整体,所以我们能够观察到这种行为第一次,”麦克纳利说。“我们发现,这些纳米颗粒的吸收增加线粒体和核内体的数量,而其他细胞器,即脂滴和多泡体,减少,“说Burcu Kepsutlu,进行博士学位的实验。“当我们进行饥饿节食或跑马拉松,我们看到类似的细胞的变化——即线粒体的增加和减少脂滴,”麦克纳利说。“显然需要能量的细胞吸收纳米颗粒和细胞感觉刚刚跑马拉松。”

参考

Kepsutlu等。(2020)细胞发生重大的变化在胞质细胞器的数量的金纳米粒子与生物相关的表面涂层。ACS Nano。DOI: https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09264

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