مکانیسم اثرات نانوساختارهای اکسید روی در سلول‌های زنده

نانوتکنولوژی و نانوساختارها که ذراتی در سایز کوچک‌تر از 100 نانومتر حداقل دریکی از ابعاد هستند، در صنایع مختلف، محصولات مصرفی و کاربردهای زیست پزشکی شاهد مصارف روزافزون آن‌ها هستیم. نانوساختارهای اکسیدروی به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارند، برای بهبود اثرات روی، جایگزین آن می‌شوند و به‌عنوان عامل ضد باکتری در بسته‌بندی مواد غذایی و همچنین جاذب اشعه uv در مواد آرایشی و کرم‌های ضد آفتاب مورداستفاده قرار می‌گیرند. باوجود ویژگی‌های مفید، این نانوساختارها در غلظت‌های بالا می‌توانند برای موجودات زنده سمی باشند. مطالعاتی که در این زمینه انجام‌شده نشان می دهد که عوامل و فاکتورهای مختلفی در ایجاد سمیت و میزان آن موثرند، ازجمله: نوع سلول هدف، سایز و ساختار و ویژگی‌های سطحی نانوساختارها و همچنین راه های مواجهه موجودات زنده با آن‌ها. طبق مطالعات انجام‌شده مکانیسم‌های پیشنهادی ایجاد سمیت توسط نانوساختارها شامل تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن و ایجاد استرس اکسیداتیو ناشی از آن، سمیت ژنومی و تغییر در بیان ژن‌های مختلف و تغییر در تولید پروتئین‌های مرتبط با آن، همچنین تغییرات اپی ژنتیک و ایجاد پاسخ‌های التهابی و درنهایت ایجاد آپوپتوز است که در این مطالعه مکانیسم‌ های ایجاد سمیت نانوساختار اکسید‌روی موردبحث و بررسی قرار می‌گیرد و همچنین به آثار in vivo این نانوذرات در موجودات زنده اشاره می‌شود.

Mechanisms of the Effects of Zinc Oxide Nanostructures on Living Cells

Nowadays, nanotechnology and nanostructures, which are particles smaller than 100 nm in size at least in one dimension, are being widely used in various industries and consumer products, biomedical applications and environments. Unique properties of Zinc oxide (ZnO) nanostructures offer technological advantages for a variety of industrial and consumer products as well as show promise for biomedical application. They are used as an antibacterial agent in food packaging, such as UV absorbent in cosmetics and sunscreens. However, high concentrations of ZnO nanostructures have toxic effects on living organisms. The toxic effect of these nanostructures depends on target cell type, size, structure, and surface properties of nanostructures, as well as exposure routes. In this article, we discuss the toxic effect of ZnO nanostructures and different mechanisms including ROS production and the resulting oxidative stress, genomic toxicity, changes in gene expression and following protein production, epigenetic changes and inflammatory responses and apoptosis. Also, we will mention many in vivo studies about this nanoparticle.