POZVÁNKA NA PŘEDNÁŠKU V RÁMCI SEMINÁŘE DOKTORANDŮ
TOXICITA NANOČÁSTIC II
Ing. Miroslav Pouzar, Ph.D. Kdy: 12:30, 5. 4. 2011 Kde: FT TUL, budova B, učebna B5 (Čížkova 3, Liberec 461 17) Další informace: webové stránky FT TUL http://www.ft.tul.cz/index.cgi?sou=studenti/seminar_doktorandu.htm
KOMUNIKAČNÍ A INTERAKTIVNÍ PLATFORMA TEXTILNÍHO A ODĚVNÍHO PRŮMYSLU
Nanočástice stříbra (VLASTNOSTI ↔ APLIKACE ↔ RIZIKA)
Miloslav Pouzar Ústav environmentálního a chemického inženýrství UNIVERZITA PARDUBICE Liberec 2011
Nano-stříbro •
obvykle Ag0 - 5 až 50 nm
Příprava - chemická cesta • • • •
redukce roztoku Ag+ (NaBH4, citráty, hydrazin, askorbát, polysacharidy) silná redukovadla - monodisperzní systémy, menší částice slabá redukovadla - polydisperzní systémy, větší částice dvoustupňová redukce - monodisperzní systémy, větší částice
Příprava - biologická cesta •
využití extraktů z organismů k redukci Ag+ a stabilizaci vzniklé suspenze – extrakty s obsahem vitamínů, proteinů, polysacharidů – extrakty z listů magnólie, persimmonu a pelargónie a z jehlic borovice
•
syntéza s využitím mikroorganismů – bakterie - Bacillus licheniformis, Klebsiella pneumoniae – plísně - Verticillium, Fusarium oxysporum, Aspergilus flavus
Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Nano-stříbro Bacillus licheniformis gram-pozitivní termofilní bakterie běžná v půdách, studium čichových vjemů, rozklad peří
Klebsiella pneumoniae gram-negativní bakterie součást mikroflóry v ústech, trávícím traktu a na kůži, původce zánětů močových cest a plic Verticillium plíseň způsobující uvadaní listů napadá více než 300 druhů rostlin saprotrofický organismus schopný přetrvat v půdě déle než 15 let
persimon (kaki) Tomel japonský
Aspergilus flavus produkce silně hepatotoxických a karcinogenních mykotoxinů aflatoxinů
Rezistence mikroorganismů proti účinkům těžkých kovů- produkce NPs Intracelulární mechanismy • •
• • • • •
„efflux“ – aktivní transport s využitím proteinových přenašečů změna rozpustnosti – srážení iontů za vzniku nerozpustných sloučenin, redukce iontů za vzniku nanočástic kovu vznik quasi-monodisperzních systémů uvolnění NPs z buňky – ultrazvuk, detergenty Ag NPs – Pseudomonas stutzery Ag259 Ag-Au slitiny – Lactobacillus (podmáslí) Vliv Cl- - AgCl res↑ ↑, AgCl2- a AgCl32- res↓ ↓
Topologie nanokrystalů Ag – Pseudomonas stutzeri AG259
Extracelulární mechanismy • •
biomineralizace, biosorpce, komplexace, srážení (Klebsiella pnemonia, E. coli) vznik silně polydispersních systémů Narayanan K.B., Sakthivel N., Advances in Colloid and Interface Science 156, 1-13 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy)
Nowack B. et al., Environmental Science & Technology 45, 1177-1183 (2011)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy) Interakce Ag+ s proteiny a DNA •
oxidativní rozpouštění NPs Ag – mitochondrie, povrch buněčné membrány
2 Ag 0 + H 2O2 + 2 H + → 2 Ag + + 2 H 2O
(Asharani et al. 2009)
4 Ag 0 + O2 + 2 H 2O ↔ 4 Ag + + 4OH −
(Choi et al. 2008)
•
uvolněné Ag+ ionty – vazba na –SH skupiny enzymů důležitých pro buněčný metabolismus (NADH-dehydrogenáza) a blokáda tvorby ATP
•
vazba na transportní proteiny – snížená absorpce a zvýšený eflux fosfátů
•
vazba na enzym DNA polymerázu – poškození replikace DNA, zvýšené množství mutací
•
účinek nízkých koncentrací Ag+ spíše cytostatický nežli cytotoxický
•
vliv povrchové úpravy Ag NPs
Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy)
Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy) Tvorba reaktivních forem kyslíku (ROS) – oxidativní stres •
ROS jsou přirozenou součástí metabolismu buněk
•
buňka má přirozené mechanismy ochrany – např. enzymy (SOD, GSHPx)
•
riziko představuje nadměrná tvorba ROS a/nebo poškození obraných mechanismů (inaktivace enzymů či koenzymů - GSH, GSSG)
•
účinky ROS - poškození integrity buněčné membrány, mutace DNA, denaturace proteinů
•
vliv extracelulárních antioxidantů na baktericidní účinek AgNPs !!!
Oxidativní stres vyvolaný Ag NPs •
katalýza reakcí vedoucích ke vzniku ROS (fotokalýza?)
•
Interakce s enzymy účastnícími se zániku superoxidového radikálu – SOD
•
interakce s enzymy účastnícími se produkce GSH (GSH-reduktáza)
Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy) Přímé poškození buněčné membrány •
TEM - studium interakce Ag NPs s bakterií E. coli – adheze, penetrace, tvorba otvorů v buněčné membráně (Choi et al. 2008) – oxidovaný povrch Ag NPs - velké otvory v buněčné membráně, vysoce poškozený intracelulární prostor (Smetana et al. 2008)
•
vliv velikosti částic – Vibrio cholerae, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium - záchyt na buněčné membráně pouze u Ag NPs menších než 10 nm (Morones et al. 2008) – P. aeruginosa - Ag NPs větší než 80 nm zachyceny a transportovány do buňky
•
vliv povrchové úpravy (povrchově aktivní látky)
•
mechanismy interakce – elektrostatické síly - buněčná membrána (-) a povrch Ag NPs (+) – interakce s -SH skupinami proteinů na povrchu membrány Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy) Přímé poškození buněčné membrány •
účinek Ag NPs (100 µg.mL) na červené krvinky - rozpad buněk, aglutinace, poškození buněčné membrány, morfologické změny
•
při expozici 50 µg.mL - vícečetné prohlubně a otvory v buněčné membráně
•
hemolyzovaná frakce červených krvinek poškozuje DNA v okolních buňkách
•
podobný efekt nebyl pozorován v případě Au a Pt NPs - hemokompatibilní nanočástice
•
žádný efekt nepozorován ani při použití roztoku Ag+
Asharani P.V. et al., Advanced Functional Materials 20 (8), 1233-1242 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (možné mechanismy, časová souslednost) 1. Ag+ uvolněné z Ag NPs vyvolá tvorbu ROS 2. Ag NPs interagují s membránovými proteiny a mění jejich funkci 3. AgNPs se akumulují na povrchu buněčné membrány a mění její propustnost 4. Ag NPs přestupují do buňky, kde generují ROS, uvolňují Ag+ a poškozují DNA –
vzniklé ROS mohou též poškodit DNA, integritu buněčné membrány a membránové proteiny
–
uvolněné Ag+ - poškození DNA a membránových proteinů (Damm et al. 2008; Neal 2008)
Marambio-Jones C., Hoek E.M., Journal of Nanoparticle Research 12, 1531-1554 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (vliv velikosti a tvaru) •
trojúhelníkové nanopláty - významně silnější biocidní účinek (E. coli) než Ag NPs kulovitého nebo tyčinkovitého tvaru (Pal et al. 2007; Sharma et al. 2009)
•
srovnání AB aktivity koloidních roztoků Ag NPs o průměru 25, 35, 44 a 50 nm čím menší NP tím vyšší AB aktivita - důvodem patrně snazší penetrace menších NP přes buněčnou membránu (Panacek et al. 2006)
•
hydrogely s Ag NPs o průměru 2,67; 6,63; 21,1 nm - nejsilnější AB účinek (E. coli) u nejmnších částic - vliv difúze (Mohan et al. 2007)
•
vztah celkového povrchu AgNPs a AB účinku (Baker et al. 2009)
•
Ag nanokrystaly zapouzdřené v mezoporézní silice - kompletní inhibice gram +/- bakterií při koncentracích 100 µg.L-1 (Liong et al. 2009)
Duran N. et al., Jour. Braz. Chem. Soc. 21 (6), 949 - 959 (2010)
Antimikrobiální účinky Ag NPs (interakce s antibiotiky) •
chemicky syntetizované Ag NPs 20 nm (5 µg.mL-1) + amoxicilin (15 mg.mL-1) vs. E. coli - synergie účinku
Li P. et al., Nanotechnology 16, 1912 - 1219 (2005)
Ag NPs - příklady použití Výroba a skladování potravin •
součást antibakteriálních povrchů - obaly, boxy, lednice, prkénka, nádobí, dětské lahve (Ag+?)
•
sterilizační spreje
•
doplňky stravy - koloidní stříbro
•
čištění vody
Daewoo Electronics were the first to develop Nano Silver technology for fridges. Nano Silver is the latest development in technology that promotes health and well-being This advanced technology uses unique silver particles that are embedded into the materials to create an anti-bacterial protection. It eliminates odours to ensure the freshness of food products, which can ultimately protect your health http://www.daewoo-electronics.co.nz/default.aspx
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Hygienické potřeby, kosmetika •
tělové krémy, dezinfekce rukou, pleťové masky
•
zubní kartáčky a pasty
•
hřebeny, šampóny
•
dudlíky, kousátka
•
"pěnové kondomy" Nano-Silver Foam Condom For Women Chinese company called Blue Cross BioMedical is offering a foam condom for women made with silver “nanotech” particles..... The “formulated condom concentrate” contains polyvinyl alcohol resin and nano-silver.............
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Textil a obuv •
plyšové hračky
•
ponožky, spodní prádlo, rukavice, trika, čepice, šle
•
ručníky, vnitřní části obuvi
•
polštáře, povlečení Nano Silver Towel contains patented Nano Silver. With Nano Silver technology, the Nano Silver kills germs, bacteria and fungi. The anti-bacterial coating, Nano Silver on the towel inhibits the growth of germs, bacteria. Without the bacteria, sweat cant decompose to emit an unpleasant odour. It is very effective for keeping the towel clean without germs, bacteria, fungi, and removes and prevents the growth of odours by killing odour-causing bacteria.
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Elektronika •
kulmy, fény, holicí strojky, epilátory
•
lednice, pračky
•
klávesnice, myši
•
mobilní telefony
The Infiniti Nano Silver is far and away the best heated hair straightener on the market today. First of all it doesn’t just heat your hair, it steam heats it. Like soaking hair with water, the hydrogen in the steam breaks the disulfide bonds that hold your hair in a curly position. The ceramic ionic plates and infrared heat quickly dry your hair in the new linier confirmation.
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Další aplikace - domácnost •
čistící prostředky - koupelny, toalety, kuchyně
•
nátěrové hmoty
•
sprchové hlavice, vodovodní kohoutky
•
vzduchové filtry
Medicínské aplikace - zavedené •
Anestesiologie - katétry pro aplikaci lokálních anestetik
•
Kardiologie - baterie pro kardioverter-defibrilátor
•
Nefrologie, urologie - katétry pro dialýzu, urinární katétry
•
Léčba popálenin a otevřených ran - obvazové materiály, popáleninové rukavice a ponožky, gely
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Medicínské aplikace - zaváděné, výzkum •
Anesteziologie - AB povlaky na dýchacích maskách a endotracheálních trubicích
•
Stomatologie - aditiva do polymerizovatelných dentálních materiálů, SiO2 nanokompozity s Ag pro výplňové pryskyřice
•
Diagnostika - ultra-rychlá a ultracitlivá platforma pro diagnózu infarktu myokardu, fluorescenční analýza RNA
•
Léčiva - léčba dermatitid, inhibice replikace viru HIV-1, léčba vředovitého zánětu střev, léčba akné
•
Transport léčiv - transportní mikrokapsule otvírané vzdáleným laserovým paprskem
•
Zobrazovací metody - nanokompozity Ag/dendrimer pro značení buněk, Ag-SiO2 nanokoule s fluoreskujícím jádrem pro zobrazování buněk, molekulární zobrazování nádorových buněk
•
Oftalmologie - povlaky kontaktních čoček
•
Chirurgie - povlaky nemocničního textilu (roušky, pláště)
•
Obvazový materiál - hydrogely Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - příklady použití Medicínské aplikace - zaváděné, výzkum
0s
5s
15s
•
dutá mikrokapsule – polystyrénový templát o průměru 10 µm, na povrchu nanočástice Ag (1,3 E-11 g/kapsule)
•
laserový paprsek – 830 nm, 47 mW
Bukreeva T. V. et al., Crystalography reports 51 (5), 863 - 869 (2006)
Ag NPs - toxicita - studie in-vitro Dermatotoxické účinky Kulthong K. et al. - uvolňování Ag NPs z laboratorně připravených i komerčně dostupných AB povrchů nanesených na bavlněné tkanině (trička, košile Thajsko) do modelového potu a studium AB vlastností • vliv dalších faktorů – TiO2, textura ? • riziko při kontaktu s kůží ? Vzorek
[Ag] (mg.kg-1)
A0 (modelové) A1 A2 A3 A4 B (reálné) C D E F G
36,1 56,6 95,1 425,2 15,2 1,2 1,0
[Ag] [Ag] Procento redukce růstu (mg.kg-1) (mg.kg-1) Inkubace 24h 37°C ISO pH 5,5 ISO pH 8,0 S. aureus E. coli (G ) (G+) 15,5 34,3 98,04 28,8 66,5 99,02 72,7 82,2 97,30 177,1 268,3 99,83 99,93 98,23 98,56 0,01 0,5 28,73 99,85 99,8 99,99 81,44
Kulthong K. et al., Particle and Fibre Toxicology 7:8, 2 - 9 (2010)
Ag NPs - toxicita - studie in-vitro Paddle-Ledinek et al. 2006 – expozice keratinocytů extrakty z obvazů obsahujících Ag •
testované materiály Acticoat, Aquacel-Ag, Contreet-H a Avance
•
vysoká míra cytotoxicity – nepoužívat při absenci infekce ultrazvukový svár
Lam et al. 2004 - Acticoat (nanokrystalické Ag NPs) •
cytotoxicita na primárních keratinocytech pěstovaných na membráně s kys. hyaluronovou
Vysoce husté polyethylenové síto s nanokrystaly Ag
Supp et al. 2004 - Acticoat •
pokles mitochondriální aktivity lidských keratinocytů (pokožka) a fibroblastů (vazivová tkáň) pěstovaných na kolagenovém substrátu Poon et al. 2004 - Acticoat •
toxický efekt nižší pro 3-d kultury kolagenová mřížka
Jádro z Rayonu/polyesteru
Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo Arora et al. 2006 – účinek sférických Ag NPs 7-20 nm na buňky lidského fibrosarkomu (HT-1080) a kožního karcinomu (A431) • buňky exponovány na úrovni 1/2 LC50 – zřetelné příznaky indukce oxidativního stresu (pokles GSHx a SOD na 1/2 až 1/3 a zvýšená úroveň peroxidace lipidů) • silná fragmentace DNA – indukce apoptózy • koncentrační práh - apoptóza (0.78 µg/mL pro HT-1080 a 1.56 µg/mL pro A431), koncentrační práh – nekróza (12,5 µg/mL)
(A) Neexponované buňky; (B–F) 24 h po expozici 3.12; 6.25; 12.5; 25 a 50g.mL-1 Ag NPS
HT-1080, Fázová kontrastní mikroskopie, zvětšení 200× S. Arora et al. / Toxicology Letters 179 (2008) 93–100
Ag NPs - toxicita - studie in-vitro Pulmotoxické účinky Soto et al. 2005, 2007 - účinek 30 nm Ag NPs na myší a lidské alveolární makrofágy a na buňky plicního epitelu •
cytotoxicita Ag NPs vyšší než Fe2O3, TiO2, Al2O3, ZrO2 a Si3N4 NPs
Park et al. 2007 - účinek 150 nm Ag NPs na lidské buňky plicního epitelu (A 549) •
srovnání cytotoxicity NPs Ag, TiO2, Ni, Zn a Al při 24h expozici ≥ 200 µg.mL-1
•
Ag NPs - mezi nejméně toxickými
Hepatotoxické účinky Hussain et al. 2005 - účinek Ag NPs 15 a 100 nm na jaterní buňky potkana (BRL 3A) •
při koncentraci ≥ 5 a ≥ 10 µg.mL-1 během 24 h výrazná redukce funkce mitochondrií a porušena integrita buněk (měřeno LDH)
•
účinek 100 nm částic silnější než 15 nm
•
podstatné množství Ag NPs zachyceno na povrchu buněčné membrány
•
Ag NPs toxičtější než NPs Al, Fe2O3, MoO3 a MnO2
•
cytotoxicita spojována s mírou indukce tvorby ROS (vyčerpání GSH) Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - toxicita - studie in-vitro Reprodukční toxicita Braydich-Stolle et al. 2005 - účinek Ag NPs na myší spermatogoniální kmenové buňky •
Ag NPs (15 nm) toxičtější než Al (30 nm) a MoO3 (30 nm)
•
CdO (1 000 nm) jako pozitivní kontrola
Zárodečné kmenové buňky
Mitochondriální funkce
Jaterní buňky
Integrita buněčné membrány
Braydich-Stolle L. et al./ Toxicological Sciences 88 (2), 412-419 (2005)
Ag NPs - toxicita - studie in-vitro Účinky na cévní buňky Rosas-Hernandez et al. 2009 - účinek Ag NPs na CEC buňky (coronary endothelial cells) - potkan, aorta •
nízké koncentrace - antiproliferativní / vasokonstrikční účinek
•
vysoké koncentrace - proliferativní / vasorelaxační účinek
Kalishwaralal et al. 2009 - účinek Ag NPs na BREC buňky (bovine retinal endothelial cells) •
anti-angiogennní účinek, blokáda migrace a proliferace
Neurotoxické účinky Hussain et al. 2006 - účinek Ag NPs 15 nm na neuronální buňky (PC-12) •
potlačení tvorby dopaminu při koncentraci 50 µg.mL-1
•
Mn NPs potlačovaly tvorbu dopaminu při nižších koncentracích
M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (savci) Toxikokinetika (transportní jevy) Takenaka et al. 2001 - potkan-inhalace a instilace Ag NPs 15 nm - detekce v krvi, ledvinách, játrech a mozku !!! Kim et al. 2009 - závislost akumulace Ag NPs na pohlaví •
subakutní orální a inhalační expozice - potkan
•
množství akumulovaných Ag NPs v ledvinách u samic dvojnásobné Tang et al. 2009 - podkožní injekce - potkan •
distribuce - ledviny, játra, slezina, mozek a plíce
•
závažné poškození hematorncefalické bariéry (BBB) a neuronů
Neurotoxicita Lee et al. 2009 - postižení genové exprese v mozku potkanů po 14 denní inhalaci Ag NPs •
vysoká citlivost u 73 genů ve velkém mozku a 144 genů v mozečku
•
poškození motorických nervů a funkce imunitního systému M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (savci) Hepatotoxicita Kim et al. 2008 - 28 denní expozice Ag NPs - potkan, orálně •
výrazné změny jaterní tkáně, vliv na hladinu cholesterolu, hyperplasie žlučovodu
•
závislost na dávce, ne na pohlaví
Cha et al. 2008 - 3 denní orální expozice Ag NPs - potkan •
hepatotoxické účinky, exprese genů spojených se zánětem a apoptózou
Vliv na imunitní systém Bhol and Schechter 2005 - 1% krém s Ag NPs (96,1% < 50 nm) - myš, dermálně •
suprese exprese dvou cytokinů (TNFα α a IL-12) a indukce apoptózy zánětlivých buněk bez vlivu na keratinocyty
Sung et. al 2008 - 90 denní inhalační expozice (6h/den) Ag NPs - 18 nm •
testované koncentrace - 0,7 E6; 1,4 E6 a 2,9 E6 částic/cm3
•
indukce zánětlivé reakce pouze při nejvyšší koncentraci Wijnhoven S.W.P. et al., Nanotoxicology 3 (2), 109 - 138 (2009)
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (ne-savci) Danio pruhované (Danio rerio) Fako a Fergeson 2009 •
vysoká míra homologie mezi lidským genomem a genomem Dania
•
anatomická a fyziologická podobnost – hematoencefalická bariéra, imunologické reakce a biologie endoteliárních buněk
•
vhodný biologický model pro studium transportních mechanismů na molekulární úrovni v ranných stádiích embryonálního vývoje
Asharani et. al 2008 •
koncentračně závislý nárůst mortality a opožděné líhnutí plodu v důsledku expozice embryí AgNPs
•
Ag-BSA (bovine serum albumin) a Ag-starch (stabilizace škrobem) (Ag NPs - 5-20 nm) M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (ne-savci) Danio pruhované (Danio rerio) (A)
Ag-BSA 0µ µg.mL-1 24h
(B)
Ag-BSA 5µ µg.mL-1 24h
(C)
Ag-BSA 5µ µg.mL-1 48h
(chorion-kapalina) (G)
kontrola
(H)
Ag-starch 100µ µg.mL-1 72h
(I)
Ag-BSA 100µ µg.mL-1 72h
(larvální stadium)
P. V. Asharani et al., Nanotechnology 19, (2008) 255102 (pp8)
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (ne-savci) Danio pruhované (Danio rerio) Bar-Ilan et. al 2009 •
vliv velikosti Ag NPs částic (3; 10; 50 a 100 nm) na hodnotu LC50
•
Ag NPs dávkovány 4h po vytření a vyhodnocení LC50 provedeno 120 h po vytření
Medaka japonská (Oryzias latipes) Wu et. al 2010 •
vývojová toxicita Ag NPs 25 nm 100 – 1 000 µg.L-1
•
70 denní expozice – zpomalený vývoj, změna pigmentace při CAgNPs ≥ 400 µg.L-1
•
míra poškození vývoje středního mozku závislá na koncentraci
•
při všech koncentracích poškození oka, srdce, míchy apod. M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Ag NPs - toxicita - studie in-vivo (ne-savci) Bilberg et al. 2010 – studie vlivu Ag NPs na spotřebu O2 u okouna říčního (Perca fluviatilis) •
expozice Ag NPs snížila odolnost vůči hypoxii
Scown et al. 2010 – Pstruh duhový (Oncorhynchus mykiss) •
absorpce žábrami – exprese genů oxidativního stresu Ringwood et al. 2010 – Ústřice (Crassostrea virginica) •
poškození embryonálního vývoje, zvýšená produkce metalothioneinu (MT)
Ahamed et. al 2010 – Octomilka obecná (Drosophila melaogaster) •
možnost sledovat dlouhodobé účinky v krátké časové periodě – rychlá reprodukce
•
AgNPs indukují tvorbu proteinu tepelného šoku (Hsp 70) – vysoká citlivost → indikátor počátku poškození buněk
•
dále indukce oxidativního stresu, poškození DNA a apoptózy M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Ag nanočástice
Peroxidace lipidů buněčné membrány
Poškození integrity buněčné membrány
Inhibice mitochondriálnívch funkcí
Tvorba reaktivních sloučenin kyslíku
Poškození mitochondrií
Poškození lipidů a DNA APOPTÓZA †
M. Ahamed et al., Clinica Chimica Acta 411, (2010) 1841-1848
Koloidní stříbro Historie medicínského využití Lea M.C. 1889 - příprava koloidního roztoku Ag stabilizovaného citrátem (7 až 9 nm) •
1897 – komerční přípravek „Collargol“ – 10 nm
•
1902 – „Argyrol“ a „Protargol“ – Dr. Barnes – léčba kapavky (stabilizace proteiny – albumin)
•
1953 – patent – koloidní roztok Ag (2-20 nm) stabilizovaný želatinou (Moudry,1953)
Aplikační oblasti (1933 – 39) •
akné, gastritida, kolitida, žaludeční vředy, zánět nosních dutin, lupenka, opar prostý i pásový, zánět nosních dutin
•
artróza, popáleniny, cystitda, plíseň ve střevech, infekční průjem, kožní plísně, hyperplazie prostaty, chřipka, svědění, diabetes, ekzémy, revmatismus, zápal plic, zánět rohovky, víček, středního ucha a slinivky ZDROJ: http://zelena.lekarna.sweb.cz/Ag%20-%202lity.htm Nowack B. et al., Environmental Science & Technology 45, 1177-1183 (2011)
Koloidní stříbro Historie argyrie Gaul and Staud 1935 – 43 případů argyrie, příčinou 27 (63%) bylo užívání Argyrolu a Collargolu, u ostatních AgCl a AgI Hill and Pillsbury 1939 – dávka Ag nutná pro vznik argyrie 0,9 g
Současnost • •
http://www.kombuchapower.com/colloidal_silver.htm http://www.zdrave-koloidni-stribro.cz/
Modrý muž z Bellevue (1927) 100g Ag
Nowack B. et al., Environmental Science & Technology 45, 1177-1183 (2011)
Koloidní stříbro - Argyrie Argyrie •
heslo „argyria“ na WOS (2006 – 2011) – 63 hitů
Bowden L. 2011 - „Rapid onset of argyria induced by a silver-containing dietary supplement“ Chung I.S. 2010 – „Three systemic argyria cases after ingestion of colloidal silver solution“ Miller S.N. 2010 – „Argyria caused by homemade silver colloid “ Couto A. 2009 – „Eye's and excretory lacrimal apparatus' argyrosis: case report “ Stepien K.N. 2009 – „Unintentional silver intoxication following self-medication: an unusual case of corticobasal degeneration “ Kwon H.B. 2009 – „A Case of Argyria Following Colloidal Silver Ingestion “ Kim I. 2009 – „A Case of Generalized Argyria After Ingestion of Colloidal Silver Solution“
Koloidní stříbro - Argyrie Argyrie
Rosemary Jacobs – nosní kapky
Paul Karason – následky léčby škrábanců od kočky
Stan Jones – strach z jevu Y2K
Podrobnosti: M. Pouzar, Modří mužové, www.osel.cz http://www.osel.cz/index.php?obsah=6&clanek=5505
Děkuji za Váš čas
