TAVASZI SZÉL KONFERENCIA 2019 NEMZETKÖZI MULTIDISZCIPLINÁRIS KONFERENCIA

Többfalúkarbon nanocsövek (mwcnt) hossz-összefüggés vizsgálata, geno-és citotoxikus hatásainak megfigyelése a szaruhártya regenerációja során A szén nanocsövek olyan ultrafinom részecskék, melyek a 1-100 nm mérettartományba esnek, és egy- vagy többrétegű grafén lapokba szerveződnek. Speciális szerkezeti, fizikai és kémiai sajátosságaik miatt főleg az iparban történő alkalmazásuk jelentős. Ugyanakkor ígéretes orvosi és biológiai felhasználási lehetőségeket is rejtenek magukban, ám ezen területeken történő biztonságos alkalmazásukhoz megbízható toxikológiai vizsgálatokra van szükség. Kísérleteink során ipari minőségű, többfalú nanocsöveket használtunk. Ilyen típusú nanorészecskék vannak jelen az üzemanyagok égési termékeiben és egyes járművek műanyag elemeinek megerősítéséhez használt karbonszálas alkatrészekben egyaránt. Kutatásunk célja az autóbalesetek során keletkezett szemsérülések vizsgálata a karbon nanocsövek jelenlétében, hosszútávú in vitro regenerációs karcmodell felhasználásával, ahol a karcba jutott, különböző koncentrációjú (5-100 μg/ml), átmérőjű (10-50 nm) és hosszúságú (0,5 - 30 μm) MWCNT-k toxikus hatásait vizsgáltuk. Kutatásainkat humán limbális (HuLi) tranziens amplifying sejteken végeztük. A nanocsövekkel történő kezelést követő regenerációs folyamatok valós idejű nyomon követéséhez hosszútávú, közeli infravörös time-lapse mikroszkópiát; és az ezáltal nyert képi adatok feldolgozására egyedi digitális képanalízist alkalmaztunk. Genotoxikológiai vizsgálatainkhoz pedig a kromatin kondenzálódási intermedierek analízisét vettük alapul, majd a kromoszóma szerkezetek fluoreszcens megfestését és mikroszkópos megfigyelését végeztük el. Vizsgálataink megerősítették, hogy a szemsérüléseknél fennálló expozíció során ezen nanorészecskék bejuthatnak a sebbe, ahol a koncentráció függvényében akár a szaruhártya tökéletlen, hegesedő gyógyulását is okozhatják. A fizikai jelenlétükkel a sejtpázsit felgyűrődését és a sejt proliferáció részleges gátlását indukálhatják; illetve a kontroll mintáknál tapasztaltakhoz képest meghosszabbítják az osztódási időt. Továbbá a magállomány kondenzálódása során a legtöbb esetben az MWCNT-k meggátolták a végső metafázisos kromoszómák kialakulását. A felsértett sejtpázsit időben elnyújtott regenerációját, lassabb, hegesedő gyógyulását és a kromatin kondenzálódás folyamatának zavarát tovább fokozhatja a szén nanocsövek hosszából adódó aggregálódás jelensége is. Tapasztalataink szerint a szén nanocsövek hossza arányos azok mikro-aggregátumainak méretével. Ugyanakkor a megnövekedett aggregátum méretek (300-9000 μm2) következtében kevésbé mutattak geno- és citotoxikus hatást, mint rövidebb változataik esetében, ahol az aggregátumok 250–350 μm2-es tartományba estek