مقایسه سامانه‌های کشت سه‌بعدی اسفروید و دوبعدی تک‌لایه سلول‌های سرطانی A549 و نرمال ریه Pc9 تحت تیمار نانوذرات نقره

با توجه به رشد روزافزون کاربرد نانوتکنولوژی، استفاده از نانومواد و همچنین ترکیبات شیمیایی منحصربه‌فرد در زندگی روزمره بشریت، به‌منظور بررسی ایمن‌بودن آنها نیاز به روش‌های غربالگری درون‌تنی و برون‌تنی جدید است. بدیهی است هر چه این روش‌ها دارای الهام بیشتر از بافت فیزیولوژیک بدن انسان باشند، می‌توان نتایج بهتری از سمیت یا ایمن‌بودن آنها به دست آورد. استفاده از روش سه‌بعدی اسفروید، اسفرویدها با استفاده از میکروپلیت تجاری ایجاد شدند، به‌دلیل مزایای زیادی از جمله رشد سلول‌های در سه بعد، مدل واقعی و شباهت زیاد به بافت فیزیولوژیک بدن، قابلیت استفاده به‌عنوان جایگزین مدل‌های حیوانی، اندرکنش سلول سلول، پیام‌رسانی بهتر سلول‌ها به‌دلیل ارتباط نزدیک، در مقایسه با کشت تک‌لایه سلول‌ها، در این تحقیق به‌منظور بررسی سمیت نانوذرات نقره مورد استفاده قرار گرفت. سه فاکتور فعالیت متابولیکی، میزان زنده‌مانی/مرگ سلولی و سطح مقطع اسفرویدها با دو روش سه‌بعدی و دوبعدی تحت تیمار غلظت‌های مختلف نانوذرات نقره در زمان‌های متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سلول‌های مختلف سرطانی و نرمال ریه واکنش متفاوتی از خود نشان می‌دهند. همچنین سمیت سلولی نانوذرات نقره با استفاده از سیستم‌های دوبعدی و سه‌بعدی و مقایسه آنها با هم اختلاف معنی‌داری داشته و میزان رشد/عدم رشد اسفرویدهای وابسته به نوع سلول بوده و غلظت‌های مختلف نیز اهمیت اساسی در مطالعات دارند. مطالعه حاضر شواهدی ارایه می‌دهد که ابعاد سلولی در دوبعدی و سه‌بعدی به‌دلیل ساختار فضایی زمانی متفاوت نقش حیاتی در نتایج و پیامدهای حاصل از التهابات و سمیت سلولی با نانوذرات بازی می‌کنند.

Comparison between Three-Dimensional Spheroid and Two-Dimensional Monolayer in A549 Lung Cancer and PC9 Normal Cell Lines under Treatment of Silver Nanoparticles

In view of the constant increase of nanotechnology and nanomaterials applications in our daily life, to determine whether they are safe, ldquo;in vitro rdquo; and ldquo;in vivo rdquo; screening methods are needed. Obviously, application of models that are similar to the physiological tissues process of the human body could be a better candidate. The threedimensional spheroid method, spheroid were generated using commercial microplates, has many benefits (in comparison with traditional methods or monolayer cell culture) such as the growth of the cells in 3D, similar to the body's physiological tissue, an alternative for animal models, celltocell interactions, and better cell signaling. In this study, the toxicity of silver nanoparticles by using three factors such as metabolic activity, live/dead assay, and spheroid surface area was evaluated using two different methods (2D vs 3D) under treatment with various concentrations of silver nanoparticles at different times. The results showed that different cells types, cancer and/or normal lung cells, have significant differences. In addition, it was observed that distinct differences in terms of cytotoxicity of silver nanoparticles between 2D and 3D culture systems and also the rate of growth/nongrowth of spheroids are highly depended on cell type and various concentrations have fundamental importance in such studies. The present study provides evidence that cellular dimensions (3D vs 2D) play a pivotal role in the results and outcomes of inflammation and cytotoxicity with nanoparticles due to the spatialtemporal structure.