Βιολειτουργικότητα, κυτταροτοξικότητα και υποκυτταρική εντόπιση μαγνητικών νανοσωματιδίων φερριτών κοβαλτίου
Creators: name: Κοκοτίδου, Χρυσούλα Δημοσθένη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Νανοσωματίδια
Φερρίτες
Βιολειτουργικότητα
Nanoparticles
Ferrites
Biofunctionalization

description: Σε αυτή την ερευνητική εργασία, μελετήθηκαν: α. η τοξικότητα μαγνητικών νανοσωματιδίων φεριτών κοβαλτίου σε διάφορες κυτταρικές σειρές με τη μέθοδο του ΜΤΤ assay, β. η ενδοκυτταρική εντόπιση τους με μικροσκοπία συνεστίασης (confocal microscopy) και γ. η βιολειτουργικότητά τους με την μέθοδο αλληλεπίδρασης στρεπταβιδίνης-βιοτίνης. Συγκεκριμένα βρέθηκε ότι τα νανοσωματίδια που είχαν στην επιφάνειά τους αλβουμίνη συζευγμένη με ισοθειοκυανική φλουορεσκίνη ( BSA-FITC) δεν ήταν πολύ τοξικά έναντι τουλάχιστον των κυτταρικών σειρών οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν (HeLa, Α549, MRC5, Dental MSCS). Λιγότερο ανθεκτικά παρατηρείται να είναι τα βλαστικά μεσεγχυματικά κύτταρα και επίσης τα καρκινικά κύτταρα (HeLa, Α549), φαίνεται ότι είναι πιο ανθεκτικά από τα μη καρκινικά που χρησιμοποιήθηκαν (MRC5, Dental MSCS). Με μικροσκοπία συνεστίασης (Confocal Microscopy) βρέθηκε ότι εντοπίζονται στο κυτταρόπλασμα δημιουργώντας εγκολπώσεις στην κυτταρική μεμβράνη και περί-πυρηνικά χωρίς να εισέρχονται στον πυρήνα αποκλείοντας έτσι την αλληλεπίδραση με το γενετικό υλικό του κυττάρου (DNA). Η ελάττωση της τοξικότητάς τους σε υψηλές σχετικά συγκεντρώσεις αποδίδεται στην τάση τους να σχηματίζουν συσσωματώματα και να συμπεριφέρονται έτσι ως μεγαλύτερου μεγέθους σωματίδια. Στα πλαίσια της βιολειτουργικότητάς τους, καθηλώθηκε η in vivo βιοτινιλιωμένη πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (b-GFP) σε νανοσωματίδια που έφεραν τις πρωτοταγείς αμίνες ολευλαμίνη και οκταδεκυλαμινη. Στην περίπτωση της καθήλωσης της b-GFP σε νανοσωματίδια με οκταδεκυλοαμίνη βρέθηκε με μικροσκοπία ορατού και μικροσκοπία συνεστίασης ότι ένα μόνον μικρό ποσοστό βιο-τροποποήθηκε. Ο απώτερος σκοπός αυτών των μελετών είναι η καθήλωση συγκεκριμένων αντισωμάτων ή πεπτιδίων για αναγνώριση εξειδικευμένων κυτταρικών υποδοχέων.
description: Ιn this research work were studied: a. toxicity of cobalt ferrite magnetic nanoparticle in various cell lines by the method of the MTT assay, b. their intracellular localization with confocal microscopy and c. their biofunctionalization with the method of interaction of streptavidin-biotin. Specifically it was found that the nanoparticles, which had their surface coated with albumin conjugated with fluorescein isothiocyanate (BSA-FITC), were not significantly toxic against the cell lines which were used (HeLa, A549, MRC5, Dental MSCS). Less resistant to the nanoparticles appeared to be the mesenchymal stem cells and furthermore the cancerous cells (HeLa, A549) appear to be more resistant than the non-cancerous (MRC5, Dental MSCS). Using confocal microscopy it was observed that the nanoparticles were detected in the cytoplasm, creating engulfments in the cell membrane, and also in the perinuclear area without entering the nucleus. Thereby the interaction with the cell's genetic material (DNA) is prevented. The reduction of toxicity at high concentrations is attributed to their tendency to form aggregates and thus to behave as larger particles. In the frame of their biofunctionalization, the in vivo biotinylated green fluorescent protein (b-GFP) was binded onto nanoparticles coated with the primary amines octadecylamine and oleylamine. In the case of the fixation of b-GFP to nanoparticles coated with octadecylamine it was found with the use of optical and confocal microscopy that only a small percentage was biofunctionalized. The ultimate goal of these studies is the binding of specific antibodies or peptides for recognition of specialized cell receptors.