Biomolekulárna korona u Si a Au nanočastíc a jej vplyv na interakciu s bunkami

Abstract

Biological response to presence of gold and silica nanoparticles is extensively researched area of science. However there is only limited knowledge and understanding of the effects of small and ultrasmall nanoparticles. Regarding the unique physical and chemical properties that originate from the small size have these nanoparticles ability to interact very specifically on molecular level with organisms. Once the particle enters the complex physiological environment of the body molecules (predominantly of protein character) adsorb on the surface and form a polymeric case called biomolecular corona. There is a presumption that the first contact of the nanoparticle with the cell is mediated through the molecules of this corona and are important in subsequent steps of interactions of nanoparticle-biocorona complex. Therefore the genesis and structure of biocorona is as essential as the structre of the nanoparticle itself. Nanoparticles enter and are internalized within the cell and cellular compartments through the same mechanisms like naturally occurring molecules and substances. There are slightly different patterns of behavior of small and ultrasmall nanoparticles that are not fully researched and understood. Response of mamallian cells to the presence of the ultrasmall nanoparticles is very...

Biologická odpoveď na prítomnosť zlatých a kremíkových nanočastíc je intenzívne študovanou oblasťou. Veľmi málo sa ale vie o vplyve ultramalých a malých nanočastíc. Vďaka unikátnym chemicko-fyzikálnym vlastnostiam, ktoré vo veľkej miere súvisia s ich rozmermi sú nanočastice schopné špecifickej interakcie so živým organizmom až na molekulárnej úrovni. Po vstupe nanočastice do komplexného fyziologického prostredia dochádza k adsorbcii molekúl tohto prostredia, prevažne proteínových, k povrchu nanočastice a vytváraniu polymérneho obalu, biomolekulárnej korony. Predpokladá sa, že prvý kontakt nanočastíc s bunkami je sprostredkovaný práve molekulami biokorony na ich povrchu, ktoré majú významnú úlohu aj v ďalších krokoch interakcie komplexu nanočastica-biokorona s bunkou. Popis vzniku a štruktúry biokorony sú preto rovnako dôležitými ako popis samotnej nanočastice. Nanočastice vstupujú a sú internalizované do vnútra bunky a bunkových kompartmentov rovnakými mechanizmami ako využívajú molekuly a látky prirodzene v organizme. Trocha odlišne sa správajú ultramalé a malé nanočastice, ktorých interakcie s bunkami zatiaľ nie sú dobre preskúmané. Odpoveď cicavčích buniek na prítomnosť ultramalých nanočastíc je rôzna a výskumy zatiaľ neodhalili jednotné pravidlá v tejto oblasti. Dôvodom sú pravdepodobne...