Interaction of gold cationic nanoparticles with blood cells and their distribution in the model organism

Abstract

Kationické zlaté nanočástice (GNPs) jsou vhodnými kandidáty pro doručování léčiv, zobrazování v biomedicíně a pro cílenou léčbu nádorových onemocnění. Vzhledem k jejich unikátním fyzikálně-chemickým vlastnostem mohou být využity především pro tzv. cílenou fototermální léčbu nádorů. Během buněčné internalizace hraje klíčovou roli především velikost, tvar a povrchový náboj nanočástice. Různé typy nanočástic vstupují do buňky různými cestami. Je známo, že kationické zlaté nanotyčinky (GNRs) jsou normálními i nádorovými buňkami snadno vychytávány, přičemž jsou během endocytózy hromaděny uvnitř vezikulárních struktur. Před zahájením aplikace GNRs v biomedicíně pro různé typy účelů (jako je fototermální terapie, cílené nosiče léčiv, fluorescenční sondy, těhotenský test atd.) je nutné nejdříve určit jejich biologickou bezpečnost a reakci organismu obecně. V naší laboratoři se zaměřujeme především na aplikace GNRs ve fototermální terapii. Jejím principem je nahromadění kationických GNRs v nádorové tkáni, kde po ozáření světelným paprskem o frekvenci blízké infračervenému (NIR) světlu transformují světlo na teplo, čímž termálně poškodí buňky. Během této studie bylo ukázáno pomocí mikroskopického vyšetření krve, že po její inkubaci s kationickými GNRs in vitro dochází k interakci GNRs s bílými krvinkami a trombocyty. Dále bylo ukázáno pomocí histologie a fluorescenční mikroskopie, že po aplikaci in vivo se kationické GNRs v největší míře akumulují v myší slezině. Získaná data přispěla k porozumění distribuce a toxicity kationických GNRs na úrovni buňky a organismu a byla publikována v rámci komplexní studie v časopise Biomaterials.