酸化鉄磁性ナノ粒子の潜在的な毒性。レビュー

Potential Toxicity of Iron Oxide Magnetic Nanoparticles: A Review.

• Nemi Malhotra
• Jiann-Shing Lee
• Rhenz Alfred D Liman
• Johnsy Margotte S Ruallo
• Oliver B Villaflores
• Tzong-Rong Ger
• Chung-Der Hsiao

抄録

ナノテクノロジーの開発における注目すべき強化は、様々なタイプのナノ粒子の開発につながっている。これらのナノ粒子の多様な用途は、ドラッグデリバリー、化粧品、医療、電子機器、磁気共鳴イメージング（MRI）などの造影剤などの分野で好ましい候補となっています。酸化鉄磁性ナノ粒子は、ナノ粒子の一種であり、特にMRIの造影剤として検討されているほか、そのサイズが小さいため、薬物送達のために積極的に血管内または空洞内を移動することができるという利点があるため、標的薬物送達ビヒクル、血管新生治療、化学療法のための造影剤としても検討されています。上記の利点に加えて、酸化鉄磁性ナノ粒子の毒性については、まだあまり研究されていません。in vivoでの応用のためには、磁性ナノ粒子は無毒で、体液との適合性がある必要があります。これらの粒子は体内で分解される傾向があるため、粒子全体および体内で相互作用する分解生成物の毒性を理解する必要があります。いくつかのナノ粒子は、炎症、潰瘍化、成長率の低下、生存能力の低下、神経行動変容の引き金となるなどの毒性効果を植物や細胞株、動物モデルで実証しています。ナノ粒子の毒性の原因は、表面積／体積比、化学組成、大きさ、投与量、体内への滞留性、免疫原性、臓器特異的毒性、分解および体内からの排泄などの特異的な特性に起因すると考えられる。本レビュー論文では、異なる磁性ナノ粒子の細胞株、海洋生物、げっ歯類に対する毒性効果に関する現在の知見をまとめることを目的としています。我々は、包括的なデータが、この分野における重要な研究パラメータと最近の開発を提供できると信じている。その後、主題の背景にある深い知識を収集することで、この分野の研究を新たな持続可能な方向へと推進することに貢献する。

The noteworthy intensification in the development of nanotechnology has led to the development of various types of nanoparticles. The diverse applications of these nanoparticles make them desirable candidate for areas such as drug delivery, coasmetics, medicine, electronics, and contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) and so on. Iron oxide magnetic nanoparticles are a branch of nanoparticles which is specifically being considered as a contrast agent for MRI as well as targeted drug delivery vehicles, angiogenic therapy and chemotherapy as small size gives them advantage to travel intravascular or intracavity actively for drug delivery. Besides the mentioned advantages, the toxicity of the iron oxide magnetic nanoparticles is still less explored. For in vivo applications magnetic nanoparticles should be nontoxic and compatible with the body fluids. These particles tend to degrade in the body hence there is a need to understand the toxicity of the particles as whole and degraded products interacting within the body. Some nanoparticles have demonstrated toxic effects such inflammation, ulceration, and decreases in growth rate, decline in viability and triggering of neurobehavioral alterations in plants and cell lines as well as in animal models. The cause of nanoparticles' toxicity is attributed to their specific characteristics of great surface to volume ratio, chemical composition, size, and dosage, retention in body, immunogenicity, organ specific toxicity, breakdown and elimination from the body. In the current review paper, we aim to sum up the current knowledge on the toxic effects of different magnetic nanoparticles on cell lines, marine organisms and rodents. We believe that the comprehensive data can provide significant study parameters and recent developments in the field. Thereafter, collecting profound knowledge on the background of the subject matter, will contribute to drive research in this field in a new sustainable direction.