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纳米材料穿过血脑屏障模型的脑侧

一项新的研究揭示,医疗保健品和消费品中发现的纳米材料可以根据其形状不同的容易从血液流向脑侧,从而导致可能产生的神经影响,可能是正面的,也可能是负面的。

纳米材料穿越脑侧血脑屏障模型
纳米材料可以从血液流向血脑屏障模型的大脑侧,根据其形状不同,其易受程度不同。图片来源:伯明翰大学。

研究人员发现,以金属为基础的纳米材料,如锌和银的氧化物,可以跨越体外血脑屏障(BBB)模型是溶解离子和颗粒,因此对星形胶质细胞的健康产生不利影响,从而有助于调节神经反应。华体会体育平台

然而,科学家们还认为,他们的突破将有助于设计更安全的纳米材料,并能为治疗难以到达的位置铺平道路,同时治疗脑部疾病。

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了它们侵入到体外血脑屏障模型及其在脑内的毒性水平。他们已经在杂志上发表了研究结果PNAS公司.

某些高浓度氧化锌和银纳米材料可能会损害细胞生长,并导致BBB的更高渗透性,从而导致BBB允许大脑更容易接触此类化合物。

在大脑健康中,BBB通过限制几种化学物质和外来分子从周围血管进入大脑的途径,起着至关重要的作用。BBB完整性受损会损害中枢神经系统的健康,对外来物质的更高渗透性最终可能导致脑损伤(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.

Iseult Lynch,伯明翰大学环境纳米科学研究合著者兼教授

形状、大小和化学成分的变化会显著影响纳米材料通过(体外)血脑屏障的渗透。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,“Lynch添加。

BBB是一种物理屏障,由一层紧密的内皮细胞组成,包围大脑,将血液从脑脊液中分离出来,从而使氧和必需营养物质的转移,但避免了大部分分子的进入。

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体外BBB在改良状态下,可能对大脑健康和神经活动产生影响。摄入、吸入和皮肤敷用纳米材料可以到达血液,其中一小部分可能穿过血脑屏障,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、大小和组成的金属纳米材料库,从而评估了它们进入BBB的潜力体外BBB模型,然后评估他们在BBB模型内外的命运和行为。

了解这些物质一旦通过血脑屏障后的行为对于评估它们无意进入大脑所产生的神经影响至关重要。一些材料的神经毒性比其他材料更大,因为它们的形状允许它们移动和运输的方式不同.

支玲国,伯明翰大学研究合著者、研究员

研究人员检查了氧化铁和氧化铈的混合尺寸,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)。

氧化锌很容易破坏体外BBB公司。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机制。这有助于减缓BBB内银硫化合物的转化,从而使进入通道变得“更容易”。

氧化锌被用作着色剂和填充剂。在非处方药品中,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。

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

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