Name: toxicity study of zinc oxide nanoparticles in cell culture and in drosophila melanogaster
Uploaded: 2019-09-19T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster at JoVE.com

Çalışma, R706-000-043-490 hibe numarası ile desteklenmiştir. Çalışma hibe sponsorunun görüşünü temsil etmez.

1. Floresan Aktif Hücre Sıralama (FACS) Yaşanmış/Sabit hücreler üzerinde analiz
<ol><li>Sonicate ZnO NPs süspansiyon içinde 15 dakika.</li>
	<li>Kültürlü hücrelerin tedavisi için 1 mg/mL ZnO NP stok çözeltisi kullanarak Çeşitli konsantrasyonlarda (örneğin, 0, 0, 10, 25, 50,100 ve 200 μg/mL) ZnO NP'leri hazırlayın.</li>
	<li>Tohum MRC5 insan akciğer fibroblastları (1 x 105 hücre / iyi) bir 6-iyi kültür plaka üzerine bir gün önceden, ve sonra 8 saat, 16 saat ve 24 saat znO NPs 2 ...

<ol>
	<li>Kim, Y. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicity+of+100+nm+zinc+oxide+nanoparticles:+a+report+of+90-day+repeated+oral+administration+in+Sprague+Dawley+rats.">Toxicity of 100 nm zinc oxide nanoparticles: a report of 90-day repeated oral administration in Sprague Dawley rats.</a> International Journal of Nanomedicine. 9 Suppl 2, 109-126 (2014).</li><li>Xie, Y., He, Y., Irwin, P. L., Jin, T., Shi, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antibacterial+activity+and+mechanism+of+action+of+zinc+oxide+nanoparticles+against+Campylobacter+jejuni.">Antibacterial activity and mechanism of action of zinc oxide nanoparticles against Campylobacter jejuni.</a> Applied and Environmental Microbiology. 77, 2325-2331 (2011).</li><li>Colvin, V. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+potential+environmental+impact+of+engineered+nanomaterials.">The potential environmental impact of engineered nanomaterials.</a> Nature Biotechnology. 21, 1166-1170 (2003).</li><li>De Angelis, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparative+study+of+ZnO+and+TiO(2)+nanoparticles:+physicochemical+characterisation+and+toxicological+effects+on+human+colon+carcinoma+cells.">Comparative study of ZnO and TiO(2) nanoparticles: physicochemical characterisation and toxicological effects on human colon carcinoma cells.</a> Nanotoxicology. 7, 1361-1372 (2013).</li><li>Johnson, B. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+exposure+to+ZnO+nanoparticles+induces+autophagic+immune+cell+death.">Acute exposure to ZnO nanoparticles induces autophagic immune cell death.</a> Nanotoxicology. 9, 737-748 (2015).</li><li>Singh, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=NanoGenotoxicology:+the+DNA+damaging+potential+of+engineered+nanomaterials.">NanoGenotoxicology: the DNA damaging potential of engineered nanomaterials.</a> Biomaterials. 30, 3891-3914 (2009).</li><li>Song, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+dissolved+zinc+ion+and+reactive+oxygen+species+in+cytotoxicity+of+ZnO+nanoparticles.">Role of the dissolved zinc ion and reactive oxygen species in cytotoxicity of ZnO nanoparticles.</a> Toxicology Letters. 199, 389-397 (2010).</li><li>Wahab, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnO+nanoparticles+induced+oxidative+stress+and+apoptosis+in+HepG2+and+MCF-7+cancer+cells+and+their+antibacterial+activity.">ZnO nanoparticles induced oxidative stress and apoptosis in HepG2 and MCF-7 cancer cells and their antibacterial activity.</a> Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 117, 267-276 (2014).</li><li>Namvar, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytotoxic+effects+of+biosynthesized+zinc+oxide+nanoparticles+on+murine+cell+lines.">Cytotoxic effects of biosynthesized zinc oxide nanoparticles on murine cell lines.</a> Evidence-Based Complementary and Alternative. 2015, (2015).</li><li>Wong, S. W., Leung, P. T., Djurisic, A. B., Leung, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toxicities+of+nano+zinc+oxide+to+five+marine+organisms:+influences+of+aggregate+size+and+ion+solubility.">Toxicities of nano zinc oxide to five marine organisms: influences of aggregate size and ion solubility.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 396, 609-618 (2010).</li><li>Hua, J., Vijver, M. G., Richardson, M. K., Ahmad, F., Peijnenburg, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Particle-specific+toxic+effects+of+differently+shaped+zinc+oxide+nanoparticles+to+zebrafish+embryos+(Danio+rerio).">Particle-specific toxic effects of differently shaped zinc oxide nanoparticles to zebrafish embryos (Danio rerio).</a> Environmental Toxicology and Chemistry. 33, 2859-2868 (2014).</li><li>Zhao, X., Wang, S., Wu, Y., You, H., Lv, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+ZnO+nanoparticles+exposure+induces+developmental+toxicity,+oxidative+stress+and+DNA+damage+in+embryo-larval+zebrafish.">Acute ZnO nanoparticles exposure induces developmental toxicity, oxidative stress and DNA damage in embryo-larval zebrafish.</a> Aquatic Toxicology. 136-137, 49-59 (2013).</li><li>Alaraby, M., Annangi, B., Hernandez, A., Creus, A., Marcos, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comprehensive+study+of+the+harmful+effects+of+ZnO+nanoparticles+using+Drosophila+melanogaster+as+an+in+vivo+model.">A comprehensive study of the harmful effects of ZnO nanoparticles using Drosophila melanogaster as an in vivo model.</a> Journal of Hazardous Materials. 296, 166-174 (2015).</li><li>Rand, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophotoxicology:+the+growing+potential+for+Drosophila+in+neurotoxicology.">Drosophotoxicology: the growing potential for Drosophila in neurotoxicology.</a> Neurotoxicology and Teratology. 32, 74-83 (2010).</li><li>Ong, C., Yung, L. Y., Cai, Y., Bay, B. H., Baeg, G. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+melanogaster+as+a+model+organism+to+study+nanotoxicity.">Drosophila melanogaster as a model organism to study nanotoxicity.</a> Nanotoxicology. 9, 396-403 (2015).</li><li>Hoffmann, J. A., Reichhart, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+innate+immunity:+an+evolutionary+perspective.">Drosophila innate immunity: an evolutionary perspective.</a> Nature Immunology. 3, 121-126 (2002).</li><li>Hughes, T. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+as+a+genetic+model+for+studying+pathogenic+human+viruses.">Drosophila as a genetic model for studying pathogenic human viruses.</a> Virology. 423, 1-5 (2012).</li><li>Jennings, B. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drosophila+-+a+versatile+model+in+biology+&amp;+medicine.">Drosophila - a versatile model in biology &amp; medicine.</a> Materials Today. 14, 190-195 (2011).</li><li>Adams, M. D., Sekelsky, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+sequence+to+phenotype:+reverse+genetics+in+Drosophila+melanogaster.">From sequence to phenotype: reverse genetics in Drosophila melanogaster.</a> Nature Reviews Genetics. 3, 189-198 (2002).</li><li>Adams, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+genome+sequence+of+Drosophila+melanogaster.">The genome sequence of Drosophila melanogaster.</a> Science. 287, 2185-2195 (2000).</li><li>Ong, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Silver+nanoparticles+disrupt+germline+stem+cell+maintenance+in+the+Drosophila+testis.">Silver nanoparticles disrupt germline stem cell maintenance in the Drosophila testis.</a> Scientific Reports. 6, (2016).</li><li>Alaraby, M., Demir, E., Hernandez, A., Marcos, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessing+potential+harmful+effects+of+CdSe+quantum+dots+by+using+Drosophila+melanogaster+as+in+vivo+model.">Assessing potential harmful effects of CdSe quantum dots by using Drosophila melanogaster as in vivo model.</a> Science of the Total Environment. 530-531, 66-75 (2015).</li><li>Barik, B. K., Mishra, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoparticles+as+a+potential+teratogen:+a+lesson+learnt+from+fruit+fly.">Nanoparticles as a potential teratogen: a lesson learnt from fruit fly.</a> Nanotoxicology. , 1-27 (2018).</li><li>Jovanovic, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+a+human+food+additive,+titanium+dioxide+nanoparticles+E171,+on+Drosophila+melanogaster+-+a+20+generation+dietary+exposure+experiment.">The effects of a human food additive, titanium dioxide nanoparticles E171, on Drosophila melanogaster - a 20 generation dietary exposure experiment.</a> Scientific Reports. 8, (2018).</li><li>Cao, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Toxicity+of+Nanoparticles+to+Human+Endothelial+Cells.">The Toxicity of Nanoparticles to Human Endothelial Cells.</a> Advances in Experimental Medicine and Biology. 1048, 59-69 (2018).</li><li>Akhtar, M. J., Ahamed, M., Alhadlaq, H. A., Alshamsan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+ROS+scavenging+and+antioxidant+signalling+by+redox+metallic+and+fullerene+nanomaterials:+Potential+implications+in+ROS+associated+degenerative+disorders.">Mechanism of ROS scavenging and antioxidant signalling by redox metallic and fullerene nanomaterials: Potential implications in ROS associated degenerative disorders.</a> Biochimica Et Biophysica Acta-General Subjects. 1861, 802-813 (2017).</li><li>Akter, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+systematic+review+on+silver+nanoparticles-induced+cytotoxicity:+Physicochemical+properties+and+perspectives.">A systematic review on silver nanoparticles-induced cytotoxicity: Physicochemical properties and perspectives.</a> Journal of Advanced Research. 9, 1-16 (2018).</li><li>Vecchio, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+fruit+fly+in+the+nanoworld:+once+again+Drosophila+contributes+to+environment+and+human+health.">A fruit fly in the nanoworld: once again Drosophila contributes to environment and human health.</a> Nanotoxicology. 9, 135-137 (2015).</li><li>Marino, G., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+apoptotic+phosphatidylserine+exposure.">Mechanisms of apoptotic phosphatidylserine exposure.</a> Cell Research. 23, 1247-1248 (2013).</li><li>Stoddart, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+Viability+Assays:+Introduction.">Cell Viability Assays: Introduction.</a> Mammalian Cell Viability: Methods and Protocols. , (2011).</li><li>Yazdani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Concerns+in+the+application+of+fluorescent+probes+DCDHF-DA,+DHR+123+and+DHE+to+measure+reactive+oxygen+species+in+vitro.">Concerns in the application of fluorescent probes DCDHF-DA, DHR 123 and DHE to measure reactive oxygen species in vitro.</a> Toxicology in Vitro. 30, 578-582 (2015).</li><li>Chen, J., Rogers, S. C., Kavdia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+of+kinetics+of+dihydroethidium+fluorescence+with+superoxide+using+xanthine+oxidase+and+hypoxanthine+assay.">Analysis of kinetics of dihydroethidium fluorescence with superoxide using xanthine oxidase and hypoxanthine assay.</a> Annals of Biomedical Engineering. 41, 327-337 (2013).</li><li>Hartig, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+image+analysis+and+manipulation+in+ImageJ.">Basic image analysis and manipulation in ImageJ.</a> Current Protocols in Molecular Biology. , (2013).</li></ol>

ZnO NP'nin MRC5 fibroblastlarında apoptozisi tetikleyip tetiklemeyebileceğini değerlendirmek için hücreleri nekrotik veya apoptotik hücre ölümlerinden ayırt etmek için akış sitometrisini kullanırız. Normal canlı hücrelerde, fosfatidilserin (PS) hücre zarında lokalize. Apopoz oluşursa, PS plazma membranın hücre dışı broşüre geçirilir, floresan ile etiketlenmiş Annexin V bağlanmasını sağlayan (FITC Annexin V)29. Öte yandan, kırmızı floresan propidium iyodür (PI),...

Nanoteknoloji tıp, malzeme bilimi ve biyokimya da dahil olmak üzere tüm bilimsel alanlarda kullanılan nanoboyutlu malzemelerin uygulanması anlamına gelir. Örneğin, ultraviyole saçılma, kimyasal algılama ve anti-mikrobiyal özellikleri nin yanı sıra yüksek elektriksel iletkenlikleriyle bilinen ZnO NP'leri, gıda ambalajı, kozmetik, kozmetik, tekstil, kauçuk, pil, otomobil kuyruk gazı tedavisi için katalizör ve biyomedikal ile ilgili uygulamalar1,2,3.
Ancak, ZnO NP tabanlı ürünlerin gelişen uygulamaları, ZnO NPs artan insan maruziyetine yol açan, insan sağlığı üzerindeki potansiyel olumsuz etkileri hakkında endişeler emdi. In vitro hücresel çalışmaların bir dizi ZnO NPs oksidatif stres, otofaji ile ilgili sitotoksisite, inflamasyon ve genotoksisite4,5,6,7,8 neden olabileceğini göstermiştir . Özellikle, ZnO NPs toksisitesi Zn serbest Zn2 + iyonları için çözülmesi, hem de ZnO yüzey reaktivitesi, bozulmuş iyonik homeostaz ve bir bağlı hücresel iyonik ve metabolik dengesizlikler sonuçlanan neden olduğu varsayılır iyon taşıma nın inhibisyonu4,7,9,10. Daha da önemlisi, çalışmalar reaktif oksijen türlerinin (ROS) neslinin ZnO NP'lerle ilişkili toksisitenin altında yatan birincil mekanizmalardan biri olduğunu göstermiştir. ROS hakareti sonrası yetersiz anti-oksidatif aktivitesi sitotoksisite ve DNA hasarı nın ortaya çıkarılmasından sorumlu olduğu gösterilmiştir9. ZnO NPs toksik etkileri de hayvan modellerinde bildirilmiştir, kemirgen dahil1, zebra balığı11,12, yanı sıra omurgasız Drosophila13.
Drosophila kimyasal varlıklar ve nanomalzemeler (NMs)14,15toksisite tarama için iyi kurulmuş bir alternatif hayvan modeli olarak hizmet vermektedir. Daha da önemlisi, Insan ve Drosophila arasında, NM gibi çevresel kirleticilere verilen biyolojik tepkilerin değerlendirilmesi nde drosophila'nın in vivo model olarak kullanılmasını haklı gösteren yüksek düzeyde genetik ve fizyolojik benzerlik vardır. 16. Ayrıca, drosophila kullanarak küçük boyutu, kısa ömrü, genetik amenability ve kolay ve uygun maliyetli bakım nedeniyle birçok avantajı vardır. Dahası, Drosophila genetik, moleküler ve gelişimsel biyoloji çalışmaları için yaygın olarak benimsenmiştir, çünkü tam genomu yıllar önce 2000 yılında tam olarak sıralanmıştır, bu nedenle çeşitli yüksek iş gücü taraması için uygundur. ve çözülmemiş biyolojik sorular la mücadele için17,18,19,20,21. Son yıllarda, Drosophila NPs farklı türleri kullanılarak immüntoksisite ile ilgili çalışmaların bir dizibildirilmiştir 15,22,23,24. Drosophila kullanarak çalışmalardan elde edilen bu temel yeni bilgi nanotoksikoloji anlayışımız hakkında daha fazla bilgi sağlamak için yardımcı olmuştur.
ROS, özellikle metal bazlı NPs25,NPs neden sitotoksisite ve genotoksisite için iyi bilinen bir suçludur. ROS moleküler oksijenden daha yüksek reaktif özelliklere sahip oksijen içeren kimyasal türlerdir. Süperoksit radikal (O 2-) ve hatta hidrojen peroksit (H2O2)gibi radikal olmayan moleküller ROS olarak hareket edebilir. Normal fizyolojik durum altında, onlar hücresel homeostaz korumak için gereklidir26, Ancak, aşırı ROS aşırı üretim veya antioksidan savunma sisteminin disregülasyonu nedeniyle oksidatif strese neden olabilir, proteinlere zarar yol açan, lipidler ve deoksiribonükleik asit (DNA)27. Örneğin, ROS düzeyleri arttıkça ve glutatyon (GSH) düzeyi eşlik eden azalır, adenozin trifosfat bozulması (ATP) sentezi gerçekleşir ve laktat dehidrogenaz (LDH) düzeyi orta artar, hücre ölümü ile sonuçlanan27.
Burada, ZnO NPs'nin potansiyel yan etkilerini belirlemek için kültürlü memeli hücreleri ve Drosophila kullanarak hücresel ve genetik analizler yapmak için protokoller salıyoruz. ZnO NPs toksisite çalışması için kullanılan yöntemin genel bir bakış Şekil 1gösterilmiştir.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>15% Methyl 4-Hydroxybenzoate</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4% Paraformaldehyde</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>P6148</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bacto Agar</td>
			<td>BD biosciences</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cncCK6/TM3, Sb</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>a gift from Dr. Kerppola T</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cornmeal, glucose, yeast brewer</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CyAn ADP with Summit Software</td>
			<td>DAKO</td>
			<td></td>
			<td>https://flow.usc.edu/files/2014/07/BC-Cyan-ADP-User-Guide-2016.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dihydroethidium (Hydroethidine)</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>D11347</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>FITC Annexin V Apoptosis Detection Kit I</td>
			<td>BD biosciences</td>
			<td>556547</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fluorescent microscope</td>
			<td>Olympus</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glucolin</td>
			<td>Supermarket</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Image J software</td>
			<td>NIH</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MRC5 human lung fibroblast</td>
			<td>ATCC</td>
			<td>CCL-171</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Schneider&#8217;s Drosophila medium</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific</td>
			<td>21720-024</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vectashield antifade mounting medium with DAPI</td>
			<td>Vector Laboratories</td>
			<td>H-1200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wild- type Canton-S; Sod2N308/CyO</td>
			<td>NIG-FLY</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zinc Oxide Nanoparticles</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>721077</td>
			<td>Refer Sheet 2</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

toxicity study of zinc oxide nanoparticles in cell culture and in drosophila melanogaster

Çinko oksit nano tanecikleri (ZnO NPs) uygulamaları geniş bir yelpazede var, ancak ZnO NP ilişkili toksisite rapor sayısı son yıllarda hızla artmıştır. Ancak, ZnO NP kaynaklı toksisite için altta yatan mekanizmaları açıklığa kavuşturan çalışmalar yetersizdir. Hem in vitro hem de in vivo deneysel modelleri kullanarak ZnO NP'lerin toksisite profillerini belirledik. ZnO NP'ye maruz kalan MRC5 akciğer fibroblastlarında hücre canlılığında önemli bir azalma gözlendi ve ZnO NP'lerin sitotoksik etkiler uyguladığı nı gösterdi. Benzer şekilde, ilginç, Bağırsak ZnO NPs maruz meyve sinek Drosophilareaktif oksijen türleri düzeylerinde dramatik bir artış sergiledi (ROS). ZnO NP'lerinin tüketiciler tarafından artan kullanımı için bir risk değerlendirmesi oluşturmak için daha derinlemesine çalışmalar agereklidir.

NP'ye maruz kalan hücreler hücre boyama reaktif kiti ile işlendi, ardından akış sitometrisi kullanılarak hücre sıralaması yapıldı. ZnO NP ile tedavi edilen hücreler (alt, sağ panel) kontrol hücrelerine (R5, alt, sol panel) göre erken (R3)/ geç apoptotik hücreler (R6) daha yüksek bir yüzdesi sergiler. Nekrotik hücre ölümü R4 (üst, sağ panel) ile gösterilir (Şekil 2). ZnO NP ile tedavi edilen MRC-5 fibroblastlar üzerinde FITC/Annexi...

Watch this Scientific Journal Video about Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster at JoVE.com

Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster

Biz çinko oksit nano tanecikleri toksikolojik profilleri değerlendirmek için ayrıntılı bir protokol tarif (ZnO NPs) özellikle, insan MRC5 akciğer fibroblastları hücre ölümü türü ve meyve sinek DrosophilaROS oluşumu .

Hücre Kültüründe ve Drosophila melanogaster'de Çinko Oksit Nano partiküllerinin Toksisite Çalışması

Zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) have a wide range of applications, but the number of reports on ZnO NP-associated toxicity has grown rapidly in recent ...

Yöntemlerimiz, hücre ölüm türlerini incelemek ve reaktif oksijen türlerinin üretimini incelemek gibi nanotoksisiteyi incelemek için basit ve tekrarlayıcı bir yöntem ortaya konmaktadır. Floresan aktif hücre sıralaması bize hücrelerin alt nüfus ve hücre ölüm büyüyen farklı türleri çalışma sağlayan sıkı bir biçimidir. DHE prob çalışma yöntemi, reaktif oksijen türlerini tespit etmemizi ve ölçmemizi ve ardından akış sitometrisi, mikroskobik yüksek içerikli görüntüleme ve beyit bazlı floresan analizini yapmamızı sağlar.Başlamak için, çinko oksit nanopartikül ler içeren bir Eppendorf tüp 15 dakika boyunca bir sonicator içine çinko oksit nanopartikül stok çözeltisi yerleştirin. Bir miligram-mililitre çinko oksit nanopartikül stok kullanarak çeşitli konsantrasyonlarda çinko oksit nano tanecikleri hazırlayın. Sonra, bir biyogüvenlik kabine, tohum MRC5 insan akciğer fibroblastlar üç altı iyi kültür plakaları üzerine bir kez 10 konsantrasyonu beş hücre başına.Hücreleri 37 derecede kuluçkaya yatırın. Bir gün sonra, sekiz saat, 16 saat veya 24 saat boyunca çinko oksit nano tanecikleri iki mililitre ile hücreleri tedavi. Her zaman noktasında, 15 mililitrelik santrifüj tüp içine hücreleri toplamak ve beş dakika için 300 kez g santrifüj.Hücre peletlerini fosfat tamponlu tuzlu ile iki kez yıkayın ve 1X bağlama tamponu ile hücreleri yeniden askıya alın. Daha sonra, propidium iyodür DNA lekebeş mikrolitre FITC Annexin V leke beş mikrolitre ekleyin. Lekeli hücreleri karanlıkta oda sıcaklığında 15 dakika kuluçkaya yatırın.Hücreleri akış sitometrisine göre sıralamadan önce, numuneleri 400 mikrolitre lik 1X bağlama tamponu yla toplayın. Elde edilen ortanca yoğunluğu kullanarak çubuk grafiği tabloya alın. Şimdi şişeler içine farklı konsantrasyonlarda nano tanecikleri bir mililitre eklemek için bir pipet kullanın, mililitre başına 0.1 miligram nihai konsantrasyon yapmak için sinek gıda dokuz mililitre takip, mililitre başına 0.25 miligram, veya mililitre çinko oksit nano tanecikleri başına 0.5 miligram.Pipet yukarı ve aşağı iyice karıştırmak için. Çinko oksit nano tanecikleri içeren sinek gıda kullanmadan önce en az 2-3 saat soğumasını bekleyin. Sonra yetişkin erkek ve dişi karbondioksit içeren bir şişede sinekleri anestezik ve beş gün boyunca her şişeye beş erkek sinek ve beş dişi sinek sok.Onları çiftleşmek ve gıda yüzeyinde yumurtlamak için izin verin. Anesteziden sonra, ebeveyn sinekleri çıkarın ve dört farklı gelişim aşamalarından oluşan oda sıcaklığında daha fazla gelişme geçmesine izin. Embriyonik, larva, pupal ve erişkin evre.72 ila 120 saat sonra, taze yumurtlu yumurta geç üçüncü instar larvaları haline gelişir. Forseps kullanarak, analizler için şişeduvarından larvatoplamak. Diseksiyon orta veya PBS ile bir diseksiyon çanak bir kuyuda, çözelti içine larva yerleştirin.Stereomikroskop altında, küçük bir delik yapmak için çillerin ucunu kullanın ve larvaların manikür tabakasını açın. Bağırsaklarını dikkatlice çıkar. Schneider'ın Drosophila Medium içeren 1.5 mililitrelik mikrosantrifüj tüp içine bağırsak yerleştirin.Bir mikrolitre DHE probu ekleyin ve 10 dakika boyunca oda sıcaklığında karanlıkta kuluçkaya yatın. Schneider's Medium'u her beş dakikada bir kullanarak bağırsakları üç kez yıkayın. Bağırsağı cam kaydırakları üzerine monte edin ve DAPI içeren 10 mikrolitre antifade montaj ortamı ile tedarik edin.Konfokal mikroskop altında görüntüleri yakalayın. Floresan'ı ölçmek için, floresan mikroskobu veya konfokal lazer tarama mikroskobu kullanılarak elde edilen yakalanan floresan görüntülerini ImageJ yazılımına aktarın. Analiz menüsüne tıklayın ve ölçümleri ayarla'yı seçin.Alan tümleşik yoğunluğu ve ortalama gri değeri gibi çıktı ölçüsünü seçin. Arka planı ayarlamak için floresan olmayan bir bölge seçin. Ölçü'ye tıklayın.Verileri elektronik tabloya dışa aktarın ve düzeltilmiş toplam hücre floresanını belirleyin. Bir çubuk grafik oluşturve istatistiksel analiz gerçekleştirin. Bu çalışmada, çinko oksit nanopartikül tedavi hücreleri kontrol hücreleri R5 daha erken R3 veya geç apoptotik R6 hücrelerinin daha yüksek bir yüzdesi sergiler. Nekrotik hücre ölümü R4 ile ifade edildi. Drosophila larvasından çıkarılan bağırsak, farklı gelişimsel kökenli üç ayrı etki alanına bölündü.Yani, foregut, midgut ve hindgut. DHE stok oldukça hızlı bir şekilde sona erme eğilimindedir, bu yüzden kullandığınız stok çözümü dikkatli olun. Alternatif olarak, yeşil sinyallerdeki hücre içi ROS'u tespit etmek için tasarlanmış ve DHE'den daha fotografik olan Roche hücresi gibi diğer sondaları deneyebilirsiniz.Protokolümüz, hücre içi ROS üretiminin incelenmesi ve nanotoksisite çalışması için ROS düzeyinin ölçülmesi için genel bir anahat sağlamaktadır. DMSO, DHE için PBS'den daha iyi bir çözücü olduğu bilinmektedir. Ancak, DMSO toksiktir.Bu nedenle, kullanıcıya en fazla 30 dakika eğitim için tüm süreci kısıtlamak için tavsiye etmek istiyorum. DMSO hücre ölümüne neden olabilir gibi yanlış bir pozitif sonuç gözlemleyebilir olmasıdır.

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Toxicity Study of Zinc Oxide Nanoparticles in Cell Culture and in Drosophila melanogaster

Retroviral Transduction of T-cell Receptors in Mouse T-cells

Fare T-hücrelerinin, T-hücre reseptörleri retroviral İletimi

T-cell receptors (TCRs) play a central role in the immune system. TCRs on T-cell surfaces can specifically recognize peptide antigens presented by antigen ...

Novel Whole-tissue Quantitative Assay of Nitric Oxide Levels in Drosophila Neuroinflammatory Response

Novel Whole-tissue Quantitative Assay of Nitric Oxide Levels in Drosophila Neuroinflammatory Response

Neuroinflammation is a complex innate immune response vital to the healthy function of the central nervous system (CNS). Under normal conditions, an ...

Systemic Bacterial Infection and Immune Defense Phenotypes in Drosophila Melanogaster

Systemic Bacterial Infection and Immune Defense Phenotypes in Drosophila Melanogaster

Sistemik Bakteriyel Enfeksiyon ve Bağışıklık Savunma FENOTİPİ içinde<em&gt; Drosophila melanogaster</em

The fruit fly Drosophila melanogaster is one of the premier model organisms for studying the function and evolution of immune defense. Many aspects of ...

Kupffer Cell Isolation for Nanoparticle Toxicity Testing

Nanoparçacık Toksisite Testi için Kupffer hücre izolasyonu

The large majority of in vitro nanotoxicological studies have used immortalized cell lines for their practicality. However, results from nanoparticle ...

Neutrophil Isolation and Analysis to Determine their Role in Lymphoma Cell Sensitivity to Therapeutic Agents

Nötrofil İzolasyon ve Analiz Terapötik Ajanların için Lenfoma Hücre Duyarlılık kendi Rolü belirleme

Neutrophils are the most abundant (40% to 75%) type of white blood cells and among the first inflammatory cells to migrate towards the site of ...

Evaluation of the Efficacy And Toxicity of RNAs Targeting HIV-1 Production for Use in Gene or Drug Therapy

Bir gen ya da ilaç terapisinde kullanım için, HIV-1 üretim yapan RNA&#39;lar etkinlik ve toksisite Değerlendirilmesi

Small RNA therapies targeting post-integration steps in the HIV-1 replication cycle are among the top candidates for gene therapy and have the potential ...

Extraction of Hemocytes from Drosophila melanogaster Larvae for Microbial Infection and Analysis

Extraction of Hemocytes from Drosophila melanogaster Larvae for Microbial Infection and Analysis

Hemocytes mikrobiyal enfeksiyon ve çözümleme çekme--dan Drosophila melanogaster larva

During the pathogenic infection of Drosophila melanogaster, hemocytes play an important role in the immune response throughout the infection. Thus, the ...

Characterization of Thymus-dependent and Thymus-independent Immunoglobulin Isotype Responses in Mice Using Enzyme-linked Immunosorbent Assay

Timus bağlı ve timus bağımsız immünglobulin izotip yanıt Immunosorbent Assay enzim bağlı kullanarak farelerde karakterizasyonu

Antibodies, also termed as immunoglobulins (Ig), secreted by differentiated B lymphocytes, plasmablasts/plasma cells, in humoral immunity provide a ...

Establishment of Viral Infection and Analysis of Host-Virus Interaction in Drosophila Melanogaster

Establishment of Viral Infection and Analysis of Host-Virus Interaction in Drosophila Melanogaster

Viral enfeksiyon ve analiz Drosophila Melanogaster ana bilgisayar virüs etkileşimin kurulması

Virus spreading is a major cause of epidemic diseases. Thus, understanding the interaction between the virus and the host is very important to extend our ...

Human Colonoid Monolayers to Study Interactions Between Pathogens, Commensals, and Host Intestinal Epithelium

Patojenler, Commensals ve ana bilgisayar bağırsak epitel arasındaki etkileşimler çalışmaya insan Colonoid Monolayers

Human 3-dimensional (3D) enteroid or colonoid cultures derived from crypt base stem cells are currently the most advanced ex vivo model of the intestinal ...