Publication detail

Evaluating the Use of TiO2 Nanoparticles for Toxicity Testing in Pulmonary A549 Cells

Year: 2022

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: International Journal of Nanomedicine

Publisher name: Dove Medical Press Ltd

Place: Albany

Page from-to: 4211-4225

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Hodnocení použití nanočástic TiO2 pro testování toxicity plicních buněk A549	Nanočástice oxidu titaničitého o velikosti krystalitů 25 nm (TiO2 P25) patří mezi celosvětově nejvíce vyráběné nanomateriály. Široké použití TiO2 P25 v materiálové vědě si žádá vyhodnocovat jejich biologické účinky, zejména v plicích. K odhadu účinků TiO2 P25 byla tedy použita plicní buněčná linie A549. Studie však poskytují odlišné výsledky o způsobené toxicitě. Překvapivě nebyly ve většině studií hodnoceny fyzikálně-chemické faktory ovlivňující působení TiO2 P25 v biologických modelech. Cílem této studie je tedy charakterizovat přípravu TiO2 P25 pro biologické testování v buňkách A549 a vyhodnotit jejich biologické účinky. Stanovili jsme velikost a krystalickou fázi TiO2 P25. Pro disperzi TiO2 P25 jsme použili čtyři techniky. Odhadli jsme koloidní stabilitu TiO2 P25 v destilované vodě, izotonickém roztoku NaCl a buněčném kultivačním médiu. Aplikovali jsme optimální disperzní podmínky pro testování biologických účinků TiO2 P25 (0-100 ug.ml-1) v buňkách A549 pomocí biochemických testů (aktivita dehydrogenázy, hladiny glutathionu) a mikroskopie. Zjistili jsme, že použití fetálních bovinní séra v kultivačním médiu je nezbytné pro udržení dostatečné koloidní stability dispergovaného TiO2 P25. Za těchto podmínek nebyly TiO2 P25 schopny vyvolat významné poškození buněk A549 podle výsledků biochemických a mikroskopických metod. Při splnění definovaných parametrů pro použití TiO2 P25 v buňkách A549 byly získány podobné výsledky o biologických účincích TiO2 P25 ve dvou nezávislých buněčných laboratořích. Optimalizovali jsme experimentální podmínky přípravy TiO2 P25 pro testování toxicity v buňkách A549. Zde prezentované výsledky týkající se buněčných účinků indukovaných TiO2 P25 jsou reprodukovatelné. Proto mohou být naše výsledky užitečné pro další výzkumy používající TiO2 P25 jako referenční materiál.	oxid titaničitý; nanočástice; P25; nanotoxicita; A549 buňky; disperze
eng	Evaluating the Use of TiO2 Nanoparticles for Toxicity Testing in Pulmonary A549 Cells	Purpose: Titanium dioxide nanoparticles, 25 nm in size of crystallites (TiO2 P25), are among the most produced nanomaterials worldwide. The broad use of TiO2 P25 in material science has implied a request to evaluate their biological effects, especially in the lungs. Hence, the pulmonary A549 cell line has been used to estimate the effects of TiO2 P25. However, the reports have provided dissimilar results on caused toxicity. Surprisingly, the physicochemical factors influencing TiO2 P25 action in biological models have not been evaluated in most reports. Thus, the objective of the present study is to characterize the preparation of TiO2 P25 for biological testing in A549 cells and to evaluate their biological effects.Methods: We determined the size and crystallinity of TiO2 P25. We used four techniques for TiO2 P25 dispersion. We estimated the colloid stability of TiO2 P25 in distilled water, isotonic NaCl solution, and cell culture medium. We applied the optimal dispersion conditions for testing the biological effects of TiO2 P25 (0-100 mu g.mL-1) in A549 cells using biochemical assays (dehydrogenase activity, glutathione levels) and microscopy.Results: We found that the use of fetal bovine serum in culture medium is essential to maintain sufficient colloid stability of dispersed TiO2 P25. Under these conditions, TiO2 P25 were unable to induce a significant impairment of A549 cells according to the results of biochemical and microscopy evaluations. When the defined parameters for the use of TiO2 P25 in A549 cells were met, similar results on the biological effects of TiO2 P25 were obtained in two independent cell laboratories.Conclusion: We optimized the experimental conditions of TiO2 P25 preparation for toxicity testing in A549 cells. The results presented here on TiO2 P25-induced cellular effects are reproducible. Therefore, our results can be helpful for other researchers using TiO2 P25 as a reference material.	titanium dioxide; nanoparticles; P25; nanotoxicity; A549 cells; dispersion

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links