Nanopartikler og immunsystemet

(Phys.org) —Nanoteknologi er sådan en ny innovation, at ingen rigtig er sikre på, hvad der kommer ud af det. Forudsigelser spænder fra evnen til at gengive ting som diamanter og mad, til at verden bliver fortæret af selvreplikerende nanorobotter.

Indtil for nylig, naturen var den eneste "producent" af molekylært stof. I de sidste par år har nanoteknologi er kommet ind i den offentlige bevidsthed, at samle forskellige videnskabsområder. Teknologien forventes at føre til innovationer, der kan hjælpe med at løse mange af de problemer, der står over for nutidens samfund.

Nanoteknologibaserede produkter findes allerede på markedet, herunder elektroniske komponenter, ridsefri maling, sportsudstyr, rynke- og pletbestandige stoffer og solcremer. Analytikere vurderer, at markedet for sådanne produkter nu er værd at hundredvis af milliarder euro og kan stige til en billion i 2015.

Dette betyder imidlertid også, at potentiel erhvervsmæssig og offentlig eksponering for fremstillede nanopartikler kan stige dramatisk i den nærmeste fremtid. Mange forskere har allerede behandlet toksicitetsproblemer forbundet med forskellige nanopartikler in vitro og in vivo. Imidlertid, oplysninger, der beskriver den relative sundheds- og miljømæssige risiko ved konstruerede nanopartikler, mangler stadig. Virkningerne af nanopartikelegenskaber på immunsystemet undersøges stadig, og undersøgelser af mange nanopartikelpræparater falder generelt i to kategorier:(a) reaktioner på nanopartikler, der er specifikt modificeret for at stimulere immunsystemet og (b) uønskede bivirkninger af nanopartikler.

InLiveTox -projektet, som har været finansieret af EU i løbet af de sidste tre år, har betydeligt avanceret evnen til in vitro -test af nanopartikler. Projektet fokuserede på virkningen af ​​nanopartikeleksponering på tarmen, hjerte -kar -system og lever. Eksponering ved indtagelse er særlig relevant på grund af inklusion af nanopartikler i fødevarer, mademballage og oral medicin.

Projektet udviklede et nyt modulært fluidikbaseret in vitro testsystem og demonstrerede dets anvendelse til at modellere reaktion af udvalgte væv på indtagelse af nanopartikler. Resultaterne fra in vitro -systemet blev valideret ved en in vivo undersøgelse af nanopartikler biokinetik og toksicitet ved indtagelse hos rotter. Væv fra disse dyr blev brugt til at undersøge toksikologiske reaktioner, igen fokus på tarmen, hjerte -kar -system og lever. Disse data blev derefter sammenlignet med andre biokinetiske undersøgelser ved anvendelse af lignende partikler, men andre eksponeringsveje (f.eks. respiratorisk vej). Sammenligning af data blev opnået in vivo ved eksponering ved injektion og indtagelse med data opnået fra standard (statisk, enkelt celletype) assays. Det udviklede system viste et bemærkelsesværdigt mønster af forskelle og ligheder, især når man studerer betændelse. Der var klare forskelle i de forskellige tilgangers fysiologiske relevans.

Det betyder, at resultaterne af InLiveTox -projektet kan have potentiale til at ændre den måde, farmaceutiske, kemisk, kosmetik og fødevaresektorer tester sikkerheden og effektiviteten af ​​nye materialer. De forbedrede metoder kan give betydelige økonomiske fordele både gennem reduktion af testomkostninger i forhold til brug af dyr, men også gennem muligheden for at bringe sikrere produkter hurtigere på markedet end eksisterende metoder og samtidig overholde REACH -lovgivningen.

Teknologien udviklet i dette projekt kan give en betydelig konkurrencefordel for tidlige brugere. Det kan bruges som et test- og forskningsværktøj inden for toksikologi og farmakologi for enhver ny kemisk enhed. På mange måder gik projektets resultater over forventningerne, levere en spændende og innovativ teknologi, der har potentiale til at understøtte nye produktudviklinger inden for in vitro -test. På makroniveau, projektet bekræfter den internationalt konkurrencedygtige position, som Europas forskningsorganisationer har inden for det hurtigt udviklende område inden for in vitro -test.