تاثیر ماهیت نانوذرات اکسید آهن بر بروز سمیت در رده سلولی A549 ریه انسان

زمینه و هدف: نانوذرات اکسیدهای آهن از آلاینده های هوابرد در فعالیت های معدنکاری معادن سنگ آهن می باشد که درابعاد نانو و در دو حالت هماتیت و مگنتیت به صورت گسترده ای در تولید محصولات و فرایندهای درمانی مورد استفاده قرارمی گیرد. ترکیب شیمیایی اکسیدهای آهن یک فاکتور موثر بر کاریرد آنها در علوم مختلف است. از اینرو هدف مطالعه حاضربررسی تاثیر ماهیت اکسیدهای آهن به عنوان یکی از پرکاربردترین نانوذرات مورد استفاده در صنایع پزشکی و امور تحقیقاتیبر بروز سمیت در رده سلولی A549 ریه انسانی در نظر گرفته شد.مواد و روش ها: نانوذرات اکسید آهن در ابعاد کوچکتر از 40 نانومتر و در حالت اکسایشی Fe2O3 و Fe3O4 با درجه خلوص%99/5 از شرکت آمریکایی Research Nanomaterials خریداری شد. غلظت های 10μg/ml؛ 50، 100 و250 از افزودننانوذرات اکسید آهن به محیط کشت و مخلوط سازی آنها به شیوه اولتراسونیک تهیه گردید. اندازه هیدرودینامیکسوسپانسیون اکسیدهای آهن در محیط کشت فاقد سرم با استفاده از پایشگر نوری دینامیک (DLS) اندازه گیری شد. ردهسلولی اپی تلیال ریه انسان (A549) از بانک سلولی انستیتو پاستور خریداری و در محیط کشت DMEM محتوی 10 % سرم و%1 پنسترپ در انکباتور با شرایط دمایی OC37 و 5% CO2 کشت داده شد. سپس سلولها با غلظت های مورد بررسی ازنانوذرات اکسیدهای آهن هماتیت و مگنتیت در دو بازه زمانی 24 و 72 ساعت مواجهه داده شدند. به منظور ارزشیابی سمیتسلولی از روش اندازه گیری میزان بقای سلولی (MTT assay)، پتانسیل تولید گونه های فعال اکسیژنی (ROS) و میزان کاهشپتانسیل غشای میتوکندری استفاده گردید. داده های به دست آمده با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 18 و آزمون های one way ANOVA و Independent Sample T-Test در سطح معنی داری p<0/05 به لحاظ آماری ارزیابی شد.یافته ها: نتایج آزمون DLS نشان داد که اندازه ذرات در حالت سوسپانسیون در محیط کشت به دلیل فرایند آگرومله شدنافزایش می یابد. بروز سمیت در رده سلولی A549 نیز در مواجهه رده سلولی A549 با نانوذرات اکسیدهای آهن هماتیت ومگنتیت بیشتر از گروه کنترل و از روند افزایشی وابسته به زمان و غلظت برخوردار بود. همچنین کاهش در بقای سلولی و نرختولید ROS درون سلولی با افزایش زمان مواجهه با نانوذرات مگنتیت بیشتر از نانوذرات هماتیت مشاهده شد و کاهش درپتانسیل غشای میتوکندری در مواجهه با نانوذرات هماتیت بیشتر از نانوذرات مگنتیت بود.نتیجه گیری: نتایج نشان داد که زمان و غلظت مواجهه دو عامل تاثیر گذار بر شدت اثرات بهداشتی نانوذرات اکسید آهن بررده سلولی A549 می باشد. آهن دارای نقش دوگانه بر حیات سلولی می باشد و در غلظت های کم می تواند در فرایند تولیدگلوتاتیون مشارکت کند اما در غلظت های بیشتر وارد چرخه واکنش فنتون شود و با تولید ROS درون سلولی باعث بروز اثراتسمی گردد. انجام مطالعات بیشتر در خصوص مسیرهای ایجاد سمیت و جایگزینی استفاده از نانوذرات اکسیدهای آهن باخطرات بهداشتی کمتر در فرایندهای صنعتی و تحقیقاتی توصیه می شود.

Keywords:

سمیت , نانوذرات , اکسید آهن , رده سلولی A549