ナノマテリアルの形状と形態は、血液脳関門を通過する能力に影響を与えます-ScienceDaily

by REVOLUSYNAPSE
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消費者製品やヘルスケア製品に含まれるナノマテリアルは、血液脳関門モデルの血流から脳側に、その形状に応じてさまざまな容易さで通過する可能性があります-正と負の両方の可能性がある潜在的な神経学的影響を生み出す、新しい研究が明らかにしています。

科学者たちは、銀や酸化亜鉛などの金属ベースのナノ材料が、粒子と溶存イオンの両方として「血液脳関門」(BBB)のinvitroモデルを通過する可能性があることを発見しました-神経学的反応を制御する星状細胞の健康に悪影響を及ぼします。

しかし、研究者たちはまた、彼らの発見がより安全なナノ材料の設計に役立ち、脳疾患を治療する際に到達困難な場所を標的とする新しい方法を開くことができると信じています。

その調査結果を今日公開する PNAS、国際的な研究チームは、金属ナノ材料の物理化学的特性が、血液脳関門のinvitroモデルへの浸透にどれほど効果的であるかと脳内の潜在的な毒性レベルに影響を与えることを発見しました。

特定の形状の銀ナノ材料と酸化亜鉛の濃度が高くなると、細胞の成長が損なわれ、BBBの透過性が高まり、BBBがこれらの化合物への脳のアクセスを容易にする可能性があります。

BBBは、周囲の血管から脳へのさまざまな化学物質や外来分子の通過を制限することにより、脳の健康に重要な役割を果たします。

BBBの完全性が損なわれると、中枢神経系の健康が損なわれ、異物の透過性が高まると、最終的に脳に損傷を与える可能性があります(神経毒性)。

研究の共著者であるバーミンガム大学の環境ナノサイエンス教授であるIseultLynchは、次のようにコメントしています。 、粒子と溶解イオンの両方の形で。

「形状、サイズ、化学組成の変化は、(invitro)血液脳関門を通過するナノマテリアルの浸透に劇的な影響を与える可能性があります。これは、ナノマテリアルの調整された医療用途にとって最も重要です。それぞれの種類の金属ナノ材料。」

BBBは、脳を取り巻く内皮細胞の密集した層で構成される物理的障壁であり、脳脊髄液から血液を分離し、酸素と必須栄養素の移動を可能にしますが、ほとんどの分子のアクセスを防ぎます。

最近の研究では、酸化亜鉛などのナノ材料が、神経活動や脳の健康に影響を与える可能性のある変化した状態で、invitroBBBの脳側に蓄積する可能性があることがわかりました。 吸入され、摂取され、皮膚に塗布されたナノマテリアルは血流に到達する可能性があり、これらのごく一部がBBBを通過する可能性があり、中枢神経系に影響を及ぼします。

研究者らは、さまざまな粒子組成、サイズ、形状の金属ナノ材料のライブラリを合成しました。invitroBBBモデルを使用してBBBに浸透する能力を評価した後、モデルBBB内外での挙動と運命を評価しました。

バーミンガム大学の研究員である共著者のZhilingGuoは、次のようにコメントしています。「血液脳関門を通過した後のこれらの物質の挙動を理解することは、意図しない脳への侵入から生じる神経学的影響を評価するために不可欠です。 神経毒性の可能性は、形状によって移動や輸送が異なるため、一部の材料では他の材料よりも大きくなります。」

研究チームは、酸化亜鉛と銀の4つの異なる形状(球状(Ag NS)、円盤状(Ag ND)、棒状(Ag NR)、ナノワイヤー(Ag))とともに、さまざまなサイズの酸化セリウムと酸化鉄をテストしました。 NW)。

酸化亜鉛はinvitroのBBBを最も簡単にすり抜けました。 研究者らは、球状および円盤状の銀ナノ材料が異なる溶解レジームを経たことを発見しました-BBB内で徐々に銀-硫黄化合物に変化し、「より簡単な」侵入経路を作成します。

酸化亜鉛は、増量剤および着色剤として使用されます。 市販の医薬品では、皮膚保護剤および日焼け止めとして使用されます。紫外線を反射および散乱させて、日焼けや皮膚の早期老化を軽減または防止します。 シルバーは、アンチエイジングクリームなどの化粧品やスキンケア製品に使用されています。



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