Toxikologische Auswirkung von Nanopartikelaerosolen auf primäre 3D-Lungen-Co-Kulturen

Abstract

Nanopartikel sind allgegenwärtig und werden während ihres gesamten Lebenszyklus in die Umwelt freigesetzt. Die Hauptaufnahmeroute für Nanopartikel ist das respiratorische System. Daher ist es wichtig, in-vitro-Modelle für den Respirationstrakt zu entwickeln. Hier wurde ein neues Zellkultur-Expositionssystem genutzt, das eine Polycarbonat-Membran verwendet (MatriGrid). Die darauf ausgebrachten Co-Kulturen wurden gegenüber Nanopartikel-Aerosolen exponiert. Die Vitalität der Co-Kulturen wurde mittels Resazurin-Assay und ihre Membranintegrität mittels LDH-Assay getestet. Induktion von oxidativem Stress und Entzündungsreaktionen wurden ebenfalls analysiert. In allen Experimenten zeigen hohe BaSO4- und niedrige TiO2-Konzentrationen einen deutlicheren Effekt als niedrige BaSO4- und hohe TiO2-Konzentrationen. Effekte nach 24-stündiger Exposition sind stärker ausgeprägt als nach 72-stündiger Exposition. Gespülte 3D-Co-Kulturen reagieren empfindlicher auf erneute Expositionen als nicht gespülte.

Nanopartikel sind allgegenwärtig und werden während ihres gesamten Lebenszyklus in die Umwelt freigesetzt. Die Hauptaufnahmeroute für Nanopartikel ist das respiratorische System. Daher ist es wichtig, in-vitro-Modelle für den Respirationstrakt zu entwickeln. Hier wurde ein neues Zellkultur-Expositionssystem genutzt, das eine Polycarbonat-Membran verwendet (MatriGrid). Die darauf ausgebrachten Co-Kulturen wurden gegenüber Nanopartikel-Aerosolen exponiert. Die Vitalität der Co-Kulturen wurde mittels Resazurin-Assay und ihre Membranintegrität mittels LDH-Assay getestet. Induktion von oxidativem Stress und Entzündungsreaktionen wurden ebenfalls analysiert. In allen Experimenten zeigen hohe BaSO4- und niedrige TiO2-Konzentrationen einen deutlicheren Effekt als niedrige BaSO4- und hohe TiO2-Konzentrationen. Effekte nach 24-stündiger Exposition sind stärker ausgeprägt als nach 72-stündiger Exposition. Gespülte 3D-Co-Kulturen reagieren empfindlicher auf erneute Expositionen als nicht gespülte.