Zytotoxizitätsscreening von 23 technischen Nanomaterialien mit einer Testmatrix aus zehn Zelllinien und drei verschiedenen Assays

Zusammenfassung

Hintergrund: Technisch hergestellte Nanomaterialien weisen einzigartige Eigenschaften auf, die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben können, und erfordern daher eine verlässliche Bewertung ihrer potenziellen Toxizität. In dieser Studie führten wir ein standardisiertes In-vitro-Screening von 23 Nanomaterialien durch. Die physikochemischen Eigenschaften der Nanomaterialien wurden gründlich charakterisiert, und drei klassische In-vitro-Toxizitätsassays wurden angepasst, um Interferenzen durch Nanomaterialien zu eliminieren. Die Toxizität der Nanomaterialien wurde in zehn repräsentativen Zelllinien untersucht.

Ergebnisse: Sechs Nanomaterialien induzierten oxidativen Zellstress, während nur ein Nanomaterial die zelluläre Stoffwechselaktivität verringerte und keines der Partikel die Zellviabilität beeinflusste. Ergebnisse von heterogenen und chemisch identischen Partikeln deuten darauf hin, dass Oberflächenchemie, Oberflächenbeschichtung und chemische Zusammensetzung wahrscheinlich bestimmende Faktoren für die Toxizität von Nanomaterialien sind. Die Reaktion der einzelnen Zelllinien unterschied sich signifikant je nach Partikeltyp und dem gemessenen Toxizitätsendpunkt.

Fazit: Die In-vitro-Toxizität der analysierten technischen Nanomaterialien kann nicht einer bestimmten physikochemischen Eigenschaft zugeordnet werden. Daher erfordert die präzise Erkennung der Zytotoxizität von Nanomaterialien eine Testmatrix, die auf einer Kombination empfindlicher Zelllinien und verschiedener In-vitro-Assays zur Messung unterschiedlicher Zytotoxizitätsendpunkte basiert.