銀ナノ材料の大きさに関する毒性の研究

study of silver nanomaterials' toxicity with respect to size.

• Amin A Al-Doaiss
• Qais Jarrar
• Mohammed Alshehri
• Bashir Jarrar

抄録

銀ナノ粒子（銀ナノ粒子）は、人間の健康や生態系に潜在的なリスクをもたらす可能性のあるそのユニークな生理化学的特性のため、ナノメディシン、医薬品、産業、その他の消費者製品に広く使用されています。本研究の目的は、大きさの異なるナノサイズのAg NPによって、肝組織、腎組織、精巣組織に誘発される可能性のある生体内の形態学的効果、生化学的、組織学的変化、および組織化学的変化を調査することであった。5 群の成体健康オスマウス（BALB/C）に、5 種類の粒子径（10、20、40、60、100nm）の異なる Ag NP（1 mg/kg bw）を 35 回腹腔内注射した。すべてのマウスは、インライフ形態学的、生化学的、組織学的および組織化学的分析を受けた。その結果、AgのNPは、平均体重増加、食物消費量、水分摂取量と臓器指標の変化を誘導することができることが示された。さらに、これらのNPは有意に肝および腎臓のバイオマーカーを変更した。さらに、Ag NPは、肝臓で分裂活性、核の変化、変性、グリコーゲン枯渇と炎症性細胞の浸潤と、グランドガラス肝細胞の細胞質を生成しました。治療したマウスの腎臓では、近位腎尿細管の変性、遠位腎尿細管の再生、糸球体の収縮、ボーマンカプセルの肥厚、間質性炎症が認められた。精巣組織は、精子母細胞のスローイングと精子母細胞巨大細胞の形成を実証した。これらの知見は、Ag NPが損傷を誘発する可能性のある方法で肝臓、腎臓、精巣の解剖学的構造と相互作用する可能性があることを示唆している。さらに、この結果は、銀ナノ粒子の挙動、溶解速度、バイオアベイラビリティー、可変毒性動態と関連している可能性があり、小さい銀ナノ粒子の方が大きい銀ナノ粒子よりも潜在的なリスクが高いことを示している。

Silver nanoparticles (Ag NPs) are widely used in nanomedicine, pharmaceutical products, industry and other consumer products owing to their unique physiochemical properties with probable potential risk to human health and the ecosystems. The aim of this work was to investigate the in-life morphological effects, biochemical, histological and histochemical alterations that might be induced by variable sizes of Ag NPs in hepatic, renal and testicular tissues with the hypothesis that variable sizes of nano-Ag could induce variable effects in the vital organs. Five groups of adult healthy male mice (BALB/C) were exposed to 35 intraperitoneal injections of Ag NPs (1 mg/kg bw) using five different particle sizes (10, 20, 40, 60 and 100 nm). All mice were subjected to in-life morphometric, biochemical, histological and histochemical analysis. The findings demonstrated that Ag NPs could induce alterations in the average body weight gain, food consumption, water intake and organ indices. In addition, these NPs significantly altered hepatic and renal biomarkers. Moreover, Ag NPs produced ground glass hepatocyte cytoplasm, with mitotic activity, nuclear alterations, degeneration, glycogen depletion and inflammatory cells infiltration in the liver. The kidneys of treated mice exhibited proximal renal tubules degeneration, distal renal tubules regeneration, glomerular shrinkage, Bowman's capsule thickening and interstitial inflammation. The testicular tissues demonstrated spermatocyte sloughing and spermatid giant cell formation. The findings together indicated that Ag NPs could interact with the anatomical structures of the liver, kidney and testis in ways that could induce injury. In addition, the results indicated that smaller Ag NPs posed a greater potential risk than the larger ones, which might be associated with their behaviour, dissolution rate, bioavailability and their probable variable toxicokinetics.