纳米材料穿过血脑屏障模型的脑侧

一项新的研究表明,在医疗保健和消费品中发现的纳米材料可以根据其形状从血液流向血脑屏障模型的大脑一侧,其容易程度有所不同——因此可能会对神经系统造成积极和消极的影响。

纳米材料穿过血脑屏障模型的脑侧
在血脑屏障模型中,纳米材料可以根据其形状的不同,以不同的容易程度从血流进入大脑一侧。图片来源:伯明翰大学。

研究人员发现,像锌和氧化银这样的金属纳米材料可以穿过在体外“血脑屏障”(BBB)的模型是溶解的离子和粒子,从而对帮助调节神经反应的星形细胞的健康产生不利影响。华体会体育平台

然而,科学家们也认为他们的突破将有助于设计更安全的纳米材料,并可能为治疗脑疾病时瞄准难以到达的位置铺平道路。

一个国际科学家小组发现,金属纳米材料的物理化学性质影响其入侵的有效性在体外血脑屏障模型及其在大脑中可能的毒性水平。他们在杂志上发表了研究结果PNAS.

高浓度的氧化锌和银纳米材料的某些形状可能会损害细胞的生长,导致血脑屏障的渗透性更高,这可能会导致血脑屏障允许更简单的大脑接触这些化合物。

在大脑健康中,血脑屏障通过限制几种化学物质和外部分子从周围血管进入大脑的途径发挥着至关重要的作用。血脑屏障完整性受损会损害中枢神经系统的健康,对外来物质的高渗透性可能最终导致脑损伤(神经毒性)。

我们发现广泛应用于各种日常消费品和保健品中的银和氧化锌纳米材料以粒子和溶解离子的形式通过我们的体外BBB模型华体会体育平台.

isult Lynch,伯明翰大学环境纳米科学教授,研究合著者

形状、大小和化学成分的变化可显著影响纳米材料通过(体外)细胞的渗透血脑屏障。这对于纳米材料的定制医疗应用至关重要,例如,靶向给药系统、生物成像和评估与每种金属纳米材料相关的可能风险,”林奇补充说。

血脑屏障是一种物理屏障,由包围大脑的一层紧密排列的内皮细胞组成,并将血液与脑脊液隔离,从而实现氧气和必需营养物质的转移,但避免了大多数分子的进入。

最新研究发现,像氧化锌这样的纳米材料可以聚集在大脑的一侧在体外BBB处于修饰状态,可能对大脑健康和神经活动产生影响。摄入、吸入和皮肤应用的纳米材料可能到达血液,其中一小部分可能穿过BBB,最终影响中枢神经系统。

研究人员合成了一个具有不同颗粒形状、大小和成分的金属纳米材料库,从而评估了它们在电子显微镜的帮助下进入BBB的可能性在体外BBB模型,然后评估他们在BBB模型内外的命运和行为。

了解这些材料一旦通过血脑屏障后的行为对于评估其无意进入大脑所产生的神经效应至关重要。由于其形状允许其移动和运输的方式不同,某些材料的神经毒性可能比其他材料更大.

郭志玲,研究合著者,伯明翰大学研究员

研究人员检查了混合尺寸的氧化铁和氧化铈,以及氧化锌和四种不同形状的银纳米线(Ag-NW)、棒状(Ag-NR)、圆盘状(Ag-ND)和球形(Ag-NS)。

氧化锌容易破坏表面在体外科学家们发现,圆盘状和球形银纳米材料经历了不同的溶解状态。这有助于减缓银硫化合物在BBB内的转化,从而使进入途径“更容易”。

氧化锌已被用作着色剂和填充剂。在非处方药产品中,它被用作皮肤保护剂和防晒霜,有助于反射和散射紫外线,以帮助减少或避免皮肤过早老化和晒伤。银可用于护肤品和化妆品,如抗衰老面霜。

来源:https://www.birmingham.ac.uk/index.aspx

告诉我们你的想法

你有评论,更新或任何你想添加到这个新闻故事吗?

留下你的反馈
提交