PEG‑CoFe₂O₄ Nanodeeltjes: Toxiciteitsbeoordeling en Curcumines Beschermende Effect

Samenvatting

In dit werk werden CoFe₂O₄ nanodeeltjes gecoat met polyethyleenglycol (PEG) succesvol gesynthetiseerd via een hydrothermale techniek. Morfologische studies bevestigden de vorming van polykristallijne zuivere‑fase PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes met afmetingen van ongeveer 24 nm. Toxiciteit geïnduceerd door CoFe₂O₄ nanodeeltjes werd onderzocht, en biologische assays werden uitgevoerd om de toxiciteitseffecten te controleren. Bovendien werd het helende effect van toxiciteit in levende organismen bestudeerd met curcumine, en bleek dat biochemische indexen gedetoxificeerd en verbeterden tot normaal niveau na curcumine administratie. Dus, PEG‑gecoate CoFe₂O₄ gesynthetiseerd via een hydrothermale methode kan gebruikt worden in biomedische toepassingen en curcumine, een natuurlijke stof zonder bijwerkingen, kan gebruikt worden voor de behandeling van toxiciteit geïnduceerd door de nanodeeltjes in levende organismen.

Achtergrond

Het gebruik van nanodeeltjes (NPs) biedt veel voordelen door hun unieke chemische en fysieke eigenschappen die wezenlijk verschillen van hun bulk tegenhangers. Cobaltferriet (CoFe₂O₄) als een van de belangrijkste magnetische materialen heeft enorme belangstelling gewekt op nanoschaal vanwege de diverse toepassingen in recente technologieën. Het wordt beschouwd als een van de competitieve kandidaten voor zijn brede toepassingsbereik, voornamelijk in de medische industrie, door zijn vermogen om de gewenste fysieke en chemische eigenschappen op nanoschaal te bezitten. Bovendien is CoFe₂O₄ eenvoudig en kosteneffectief te fabriceren met gecontroleerde samenstelling, vorm en grootte vereist voor een specifieke toepassing. In dit opzicht kan de diameter van CoFe₂O₄ nanodeeltjes voor biologische toepassingen onder 100 nm de fysico‑chemische eigenschappen en farmacokinetiek in levende organismen sterk beïnvloeden. Grotere deeltjes met een diameter groter dan 100 nm worden gebruikt als contrastmiddel voor magnetische resonantie imaging van de gastro‑intestinale tract, terwijl kleinere deeltjes, onder ~20 nm, als dragers voor tumorbehandelingen dienen. Voor klinische toepassing van cobaltferriet nanodeeltjes is het cruciaal om de biosafety zowel in vivo als in vitro te onderzoeken. Veel nanodeeltjes die via orale of intraveneuze weg in het lichaam worden ingenomen, verdelen zich voornamelijk in de lever, nieren en longen, wat leidt tot diverse ontstekingen in deze organen. In vergelijking met andere materialen is cobaltferriet niet uitgebreid bestudeerd om zijn toxiciteit in levende organismen te verkennen en daarna het helende effect met curcumine, hoewel enkele andere werken zijn gerapporteerd over het onderzoeken van toxiciteit en biosafety van polyethyleenglycol (PEG)‑gecoate cobaltferriet nanodeeltjes.

Vanuit toxicologisch oogpunt is de hoofdbezorging de overmatige blootstelling die eliminatie van geaccumuleerde nanodeeltjes uit biologische organen vereist, evenals dringende behandeling van inflammatoire stoornissen. Sommige onderzoekers hebben geprobeerd verschillende anti‑inflammatoire geneesmiddelen te bestuderen op de behandeling van toxiciteit van nanodeeltjes in vivo, en vonden dat deze geneesmiddelen de excretie van in het lichaam geaccumuleerde nanodeeltjes tot een bepaalde mate kunnen bevorderen om de weefselinflammatoire effecten te verminderen of elimineren. Curcuma longa (kurkuma) is een traditionele medicinale kruid met een lange geschiedenis van gebruik als behandeling voor inflammatoire ziekten in Zuidoost‑Azië. Talrijke studies zijn gerapporteerd over de antioxidante eigenschappen, antimutatie en antitumor effecten, en carcinogene kenmerken van curcumine. Curcumine heeft de capaciteit om wonden te genezen en leveraandoeningen, urineweginfecties en hepatitas te behandelen. Het verlicht oxidatieve stress en inflammatie in chronische ziekten via de Nrf2‑keap1 pathway. Curcumine kan pro‑inflammatoire pathways onderdrukken gerelateerd aan de meeste chronische ziekten en blokkeert zowel de productie van TNF als de celsignaling gemedieerd door TNF in diverse celtypen. Bovendien kan curcumine ook fungeren als TNF blocker in vitro en in vivo door direct te binden aan TNF.

In deze studie hebben we succesvol PEG‑gecoate CoFe₂O₄ nanodeeltjes met een gecontroleerde vorm en grootte van ongeveer 25 nm bereid met een hydrothermale techniek. Na toediening van verschillende blootstellingen (doses) van CoFe₂O₄ nanodeeltjes hebben we bloedanalyse, HE kleuring, biodistributie en het behandelingseffect van curcumine op de toxiciteit veroorzaakt door PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes onderzocht. Deze studie presenteert een nieuwe benadering om het toxiciteitseffect van CoFe₂O₄ nanodeeltjes te onderzoeken en daarna de behandeling van de toxiciteit veroorzaakt door PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes in vivo met curcumine.

Methoden

Voorbereiding van Cobaltferriet Nanodeeltjes

Cobaltferriet nanodeeltjes werden gesynthetiseerd met een hydrothermale techniek. Hiervoor werd een voldoende hoeveelheid ijzernitraat en cobaltchloride opgelost in gedemineraliseerd water en vervolgens gemengd met waterige oplossingen van PEG en natriumhydroxide (NaOH). Gedubbel gedestilleerd gedemineraliseerd water werd als oplosmiddel gebruikt om de aanwezigheid van verontreinigingen in de eindnanodeeltjes te vermijden. Het mengsel werd ongeveer 30 min geroerd met een magnetische roerder en vervolgens in de autoklaaf gegoten en 6 uur bij 180 °C verwarmd om de hydrothermale reactie uit te voeren. Na voltooiing van de reactie werd het product afgedoeld tot kamertemperatuur en vervolgens tweemaal gewassen met gedemineraliseerd water en daarna met ethanol om overbodige PEG en andere onopgeloste zouten te verwijderen. Tot slot werd het product overnacht gedroogd bij 80 °C en tot poeder gemalen om de gewenste cobaltferriet nanodeeltjes te verkrijgen. In deze fase bleken de nanodeeltjes amorf, wat bevestigd werd door de XRD in Fig. 2a. Om de nanodeeltjes in kristallijne vorm te krijgen, werden de monsters vervolgens geanneald bij 500 °C gedurende 6 uur en het eindproduct werd verkregen in de vorm van kristallijne PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes, bevestigd door de XRD in Fig. 2b.

99mTc Labeling van PEG‑CoFe₂O₄ Nanodeeltjes

Radiolabeling van PEG‑gecoate CoFe₂O₄ nanodeeltjes werd uitgevoerd met 99mTc met behulp van stannouschloride (SnCl₂) als reducerend middel en de nanodeeltjes opgelost in gedemineraliseerd water onder ultrasooncondities gedurende ongeveer 0,5 uur. SnCl₂, ascorbijnzuur en 99mTcO₄ werden vervolgens toegevoegd aan de nanodeeltjes suspensie (met cobaltferriet van ~0,4% gewicht). Voor nauwkeurige data werden de radioactieve tellingen gemeten binnen 24 uur vanwege de korte levensduur van 99mTc (~6 uur). De pH van het mengsel werd aangepast in het bereik 5–10 met 1,0 M NaHCO₃ oplossing; vervolgens werd suspensie van PEG‑CoFe₂O₄ toegevoegd en het resulterende mengsel geroerd met 10.000 gedurende 25 min bij 80 °C. Na centrifugatie werd het supernatant afgegoten, en het overgebleven materiaal geïdentificeerd als 99mTc PEG‑CoFe₂O₄. Papierchromatogram (onder de chromatografische oplossingen van fysiologisch zout en aceton) werd gebruikt om de opbrengsten van de gelabelde verbindingen te meten. De radioactieve labelingsopbrengst van de nanodeeltjes bleek rond 70% te liggen, wat de echte distributie en metabolisme in vivo weerspiegelt.

Biodistributie van PEG‑CoFe₂O₄ Nanodeeltjes

Kunming muizen van 15–18 g werden geleverd door het Laboratorium Centrum voor Medische Wetenschappen, Lanzhou Universiteit, Gansu, Volksrepubliek China. Alle dieren werden in individuele kooien gehuisvest met een temperatuur‑gecontroleerd systeem (21 tot 22 °C), en lichten waren ingeschakeld van 08:00 tot 20:00 uur. Passend voedsel en water werden aan de muizen gegeven volgens de dierprotocollen van de Europese Gemeenschappen Raadsrichtlijn van 24 november 1986 (86/609/EEG), en goedgekeurd door Institutionele Dierverzorgings‑ en Gebruikscommissies van Gansu Provincie Medisch Dierencentrum en Lanzhou Universiteit Dierencommissie Richtlijnen (China). De muizen werden willekeurig verdeeld in zeven groepen (vijf muizen/groep), intraveneus geïnjecteerd met 99mTc‑PEG‑CoFe₂O₄ oplossing, en vervolgens gedood na 1, 6, 16 en 24 uur na de injectie. Weefsels van het hart, long, lever, milt en nieren werden onmiddellijk gedissecteerd, en een substantiële hoeveelheid bloed verzameld. Elk weefsel werd in folie gewikkeld, goed gewogen en geteld voor 99mTc. Datapunten werden gecorrigeerd voor fysieke verval van radioactiviteit. De distributie van het weefsel werd gepresenteerd in procent geïnjecteerde dosis per gram nat weefsel (%ID/g), wat berekend kan worden door het geïnjecteerde percentage (weefselactiviteit/totale activiteitsdosis) per gram van het natte weefsel.

Dosiseffect op Toxiciteit van PEG‑CoFe₂O₄ in Muizen

In dit experiment werden 21 muizen verdeeld in zeven groepen (drie muizen/groep). PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes werden in muizen intraveneus geïnjecteerd bij verschillende doses van 125, 250 en 350 μg/muis (0,2 ml) met de controle groep die behandeld werd met fysiologisch zout van 0,9%. In de behandelgroep werden verschillende doses van 125, 250 en 350 μg/muis curcumine ook intraveneus in muizen geïnjecteerd. De schadegroepen werden na 24 uur gedood, terwijl de behandelgroepen na 3 dagen gedood werden. Bloed werd van de muizen verzameld en ongeveer 10 min gecentrifugeerd om serum te verkrijgen. De serumgehalten van totale bilirubine (TB), alanine aminotransferase (ALT), aspartaat transaminase (AST), bloedureumstikstof (BUN), creatininie (CREA) en cystatine C (Cys‑C) werden gemeten. Tegelijkertijd werden de lever, de long, de milt, de nieren en het hart direct gehaald. Deze weefsels werden vastgelegd in 10% gebufferde formaline en verwerkt voor routinematige histologie met hematoxyline en eosin. Microscopische waarneming van weefsels werd uitgevoerd met een Olympus Microphot‑CX41 microscoop gekoppeld aan een digitale camera.

Resultaten en Discussie

TEM en XRD Analyses

Morfologische karakterisering werd uitgevoerd met een JEOL JEM‑1400 transmissie‑elektronenmicroscoop en Röntgendiffractometer (Shimadzu XRD‑7000) met koper K_α als stralingsbron. Figuur 1 toont de TEM beelden van PEG‑gecoate cobaltferriet nanodeeltjes met verschillende resoluties (Fig. 1a, b), wat de succesvolle vorming van zuivere‑fase PEG‑gecoate cobaltferriet nanodeeltjes met een deeltjesgrootte van ongeveer 24 nm bevestigt. Figuur 2 toont de Röntgendiffractie analyse van de bereide nanodeeltjes. Figuur 2a geeft de XRD resultaten van de as‑prepared monsters, wat aangeeft dat de nanodeeltjes voornamelijk in amorfe vorm zijn. Echter, toen de monsters geanneald werden bij hoge temperatuur (500 °C) gedurende 6 uur, bleken de nanodeeltjes omgezet in kristallijne vorm, wat zichtbaar is in het XRD beeld in Fig. 2b. De gemiddelde kristallijngrootte werd berekend uit de lijnbroeiing van de sterkste piek in XRD analyse (Fig. 2b) met behulp van de Debye‑Scherrer vergelijking (D = Kλ / βcosθ), wat uitkomt op ~22 nm. De posities en relatieve intensiteiten van alle waargenomen pieken in het XRD patroon wijzen erop dat de kristallijne structuur de vorming van kubische spinel structuur van de nanodeeltjes begunstigt volgens de JCPDF kaart (kaart nr. 20‑1086) getoond in het inset van Fig. 2b. Alle pieken zijn correct geïndexeerd, en er zijn geen extra pieken in het XRD patroon, wat aangeeft dat er geen verontreinigingen in de monsters aanwezig zijn. Zowel TEM als XRD resultaten bevestigen de succesvolle vorming van kristallijne nanodeeltjes van ongeveer 22–25 nm.

Fourier Transform Infrarood Spectroscopie, Raman en TG Analyses

Fourier transform infrarood spectroscopie (FTIR) werd gebruikt om de structurele eigenschappen en kationdistributie van cobaltferriet nanodeeltjes te onderzoeken. Figuur 3 toont het infraroodspectrum van de monsters genomen bij kamertemperatuur. Over het algemeen heeft cobaltferriet twee sterke absorptiebanden, ʋ₁ en ʋ₂, die verschijnen in het bereik 400–600 cm⁻¹, wat in ons geval duidelijk zichtbaar is. Hogere band (ʋ₁) correspondeert met de intrinsieke rektrillingen van metaal (M–O) op de tetrahedrische roosterplaatsen, terwijl de lagere band (ʋ₂) rektrillingen van de metaalionen op octahedrische plaatsen vertegenwoordigt. Deze resultaten onthullen de succesvolle vorming van kubisch gestructureerde cobaltferriet nanodeeltjes. Uit FTIR data duidt de piek bij ~3400 cm⁻¹ duidelijk op de PEG piek, wat de succesvolle hechting van PEG aan cobaltferriet nanodeeltjes bevestigt.

Kamertemperatuur Raman spectrum van de monsters wordt getoond in Fig. 4, wat verschillende pieken vertegenwoordigt in het bereik 190–684 cm⁻¹. De hoofdpiek bij hoge frequentie (684 cm⁻¹) is de karakteristieke piek van de spinel ferriet toegeschreven aan A_1g mode wat correspondeert met de symmetrische rek van zuurstofionenen langs de Fe–O bindingen op tetrahedrische plaatsen. De lagere‑frequentie pieken behoren ook tot spinel gestructureerde cobaltferriet. Het verschijnen van al deze pieken in het Raman spectrum bij toepasselijke energieën bevestigt de succesvolle vorming van PEG‑gecoate kubische CoFe₂O₄ nanodeeltjes.

Thermogravimetrische analyse (TGA) van de monsters (CoFe₂O₄, PEG en PEG‑CoFe₂O₄) werd uitgevoerd tussen 50 en 600 °C, en de resultaten worden getoond in Fig. 5. Deze thermogrammen tonen aan dat CoFe₂O₄ nanodeeltjes gewicht verliezen in het bereik 200–300 °C, PEG verliest gewicht bij een temperatuur onder 400 °C, terwijl PEG‑CoFe₂O₄ gewicht verliest in het temperatuurbereik 200–400 °C. Het is te zien dat de thermische stabiliteit van PEG relatief slecht is (getoond door de rechterkant van de figuur); echter, de thermische stabiliteit van PEG‑CoFe₂O₄ lijkt meer dan 80% te zijn. Zuivere cobaltferriet nanodeeltjes zijn onoplosbaar in water; echter, ze kunnen gemakkelijk in water opgelost worden na coating met PEG vanwege de hydrofiele natuur zoals getoond in Fig. 6. In de figuur is te zien dat met verloop van tijd de deeltjes op de bodem van de fles zakken, waarschijnlijk door de zwaartekracht van de nanodeeltjes. Figuur 6 toont de tijdsevolutie van oplossing van PEG‑gecoate cobaltferriet nanodeeltjes. In ons geval hebben we de nanodeeltjes volledig gedispergeerd in fysiologisch zout voordat we ze in het lichaam van de muizen injecteerden om hun correcte afgifte in verschillende organen van de muizen te waarborgen.

Biodistributie Studies

Om de hoeveelheid van de nanodrager in elk orgaan na toediening in levend organisme nauwkeurig te kwantificeren, werd biodistributie van de 99mTc PEG‑CoFe₂O₄ uitgevoerd in normale muizen. Het is te zien dat de opname van PEG‑CoFe₂O₄ hoger is in de lever en milt zoals getoond in Fig. 7 en deze resultaten zijn hetzelfde als referentie [18] waar de opname van geradiolabelde cobaltferriet 1 uur post injectie drie keer hoger is in de lever en milt dan die van andere magnetische nanodeeltjes. De reden is dat de weefsels die gebonden zijn aan reticulo‑endotheliale systemen zoals de lever en milt deze vreemde deeltjes grotendeels opnemen, aangezien deze organen Kupffer cellen hebben, die fungeren als een reinigingsfunctie en een grote rol spelen bij het verwijderen van nano‑ en micromaterialen uit de bloedsomloop door fagocytose. In dit werk wordt waargenomen dat de distributie van PEG‑CoFe₂O₄ in weefsels afneemt met verloop van tijd, wat betekent dat PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes met de tijd geëxcreteerd worden via het urinatieproces. De nieren zijn het excretie‑systeem voor de nanodeeltjes door urine. In Fig. 7 is de maximale biodistributie in de nieren waargenomen na 1 uur. Bloedaccumulatie was hoog alleen direct na de injectie, wat aangeeft op een relatief snelle clearance van radioactiviteit uit het bloedpool van het lichaam zoals getoond in Fig. 7, wat vergelijkbaar is met het geval van ijzeroxide nanodeeltjes met PEG ketens die een verlengde aanwezigheid in het bloedpool hebben. Daarnaast werd gevonden dat de biodistributie in het hart erg laag is, wat overeenkomt met wat gerapporteerd is in referentie [23]. Het is opvallend dat de milt een primaire plaats is voor oude rode bloedcel destructie en daaropvolgende hercycling van hemoglobine‑gebonden FE. Er is waargenomen dat over de tijd, langzamere maar efficiëntere processen in de milt actief zijn en ze meer capabel zijn om de nanodeeltjes uit de circulatie te elimineren, wat resulteert in verhoogde weefselradioactiviteitsconcentraties na 1 uur post injectie. Longopname van PEG‑CoFe₂O₄ was onbetekenvol doorheen onze studie zoals getoond in Fig. 7. Vergelijkbaar werk is gerapporteerd in referentie [23]. Dit wijst erop dat geen microaggregaten onomkeerbaar in de capillairen van de longen vastzitten.

Dosiseffect van PEG‑CoFe₂O₄ op Toxiciteit

Om eventuele toxische effecten van PEG‑CoFe₂O₄ te onthullen, voerden we de biochemische test op muizen in vivo uit. Hiervoor injecteerden we een gemengde oplossing van fysiologisch zout en PEG‑CoFe₂O₄ van verschillende hoeveelheden (150, 250 en 350 μg) en offerden de muizen na 24 uur. Voor bloedanalyse werd bloed verzameld en ongeveer 10 min gecentrifugeerd om serum te verkrijgen. Verschillende parameters werden getest met focus op lever‑ en nierfunctiemarkers inclusief Cys‑C, CREA, ALT, AST, TB en BUN. Deze parameters werden vervolgens vergeleken met controlegroepen met SPSS software (p < 0,05 duidt op een significant verschil), en de resultaten worden getoond in Fig. 8. Een significant verschil kan gezien worden in ALT, BUN en CREA‑A tussen de blootstellings‑ en controlegroepen. Het is te zien dat TB en Cys‑C, die voornamelijk verantwoordelijk zijn voor een biomarker van nierfunctie inhoud, significant daalden voor de blootstelling van 150 μg per muis van PEG‑CoFe₂O₄ en significant stegen voor 250 μg per muis dosering, terwijl het voor 350 μg per muis weer op normaal niveau kwam. Dit suggereert dat tot een bepaalde mate de nierfunctie beïnvloed wordt door de blootstelling aan PEG‑CoFe₂O₄ maar de weefsels niet significant beschadigde. AST, een biomarker voor de levergezondheid, daalde significant door blootstelling aan alle doseringen, wat aangeeft dat het de leverfunctie meer kan beïnvloeden vergeleken met de controlegroep muizen. Uit al deze resultaten is het duidelijk dat een PEG‑CoFe₂O₄ dosering van 250 μg/muis relatief meer schade toont. Daarom gebruikten we voor verdere analyses en tests in ons experiment 250 μg/muis van PEG‑CoFe₂O₄ dosering.

Effect van Curcumine op Toxiciteit van PEG‑CoFe₂O₄

In deze studie werd curcumine ingezet om de inflammatie te reduceren van het schade‑effect van PEG‑CoFe₂O₄. Om het effect van curcumine op toxiciteit van PEG‑CoFe₂O₄ te onderzoeken, werden biochemische indexen en weefselhistologie van muizen gemeten. Deze biochemische indexen omvatten BUN, CREA, Cys‑C, ALT, AST en TB in het serum van de behandelgroep muizen. Het is te zien dat BUN, CREA, Cys‑C en AST een significante afname vertonen in verschillende doseringen van curcumine vergeleken met de blootstellingsgroep, terwijl bij een dosering van 150 μg/muis curcumine, ALT, AST en CREA op normaal niveau komen vergeleken met de controlegroep zoals getoond in Fig. 9. In TB en ALT inhoud tonen alle doseringen van curcumine een significante afname vergeleken met de blootstellingsgroep van PEG‑CoFe₂O₄. In Fig. 9 tonen de resultaten aan dat curcumine een positief behandelingseffect vertoont op de schade van PEG‑CoFe₂O₄ in muizen en verschillende doseringen van curcumine tonen een beter behandelingseffect. Dit werk onderzoekt het beschermende effect van curcumine tegen het serumgehalte van leverenzymen (ALT en AST) en nierenzymer (BUN, CREA, Cys‑C en TB). In deze studie verhoogde PEG‑CoFe₂O₄ significant het serumgehalte van ALT, AST, BUN, CREA, Cys‑C en TB enzymen vergeleken met de controlegroep, wat meestal het normale niveau benaderde na curcumine administratie. Necrose of celmembraanschade kan de vrijgave van deze enzymen in het bloed veroorzaken. Echter, het serumgehalte van deze enzymen is geassocieerd met lever‑ en nierprestaties. In de groepen die curcumine ontvingen, was het bedrag van deze enzymen gereduceerd, wat de beschermende effecten van curcumine tegen de toxiciteit van PEG‑CoFe₂O₄ nanodeeltjes aangeeft. Dit is te danken aan het antioxidante effect van curcumine dat oxidatieve stress reduceert. Bovendien spelen TNF‑α en IL‑1 een rol in de inductie van hepatische necrose. Dus kan curcumine het toxiciteitseffect reduceren door de secretie van TNF‑α en IL‑1 door macrofagen te remmen. Deze bevindingen zijn in overeenstemming met andere resultaten gerapporteerd in referentie [27].

De histopathologische analyse van de lever, nieren en milt werd ook uitgevoerd om de mogelijke toxische effecten geïnduceerd door de nanodeeltjesadministratie te verifiëren. De organen van elke muis werden verwijderd, behandeld in 10% formaline, en in paraffin ingebed. Vijf‑micrometer coupes werden gekleurd met hematoxyline–eosine (H&E) en microscopisch onderzocht. De resultaten tonen aan dat geen relevante histopathologische veranderingen geregistreerd werden in geanalyseerde organen zoals getoond in Fig. 10. De lever‑ en milt‑onderzoeken toonden aan dat de orgaanarchitectuur niet beïnvloed werd door de cobaltferriet nanodeeltjesadministratie. Dit is te wijten aan twee mogelijke redenen: ten eerste is de grootte van de nanodeeltjes relatief groter (24 nm), en ten tweede gaven we een kleine dosis cobaltferriet nanodeeltjes (150, 250 en 350 μm) en offerden de muizen na 24 uur. Dus dit beïnvloedt alleen de functie van de organen maar niet mogelijk de architectuur. Dit is vergelijkbaar met het geval gerapporteerd door auteurs in referentie [28], waar ze 20 mg/kg (hoger dan ons geval) gedurende 7 dagen gaven. Op dezelfde manier werd in een ander geval gerapporteerd in referentie [29] geen histopathologische veranderingen waargenomen in de organen.

Conclusie

In dit werk hebben we succesvol 24‑nm PEG‑gecoate cobaltferriet nanodeeltjes gefabriceerd met een hydrothermale techniek. Toxiciteit geïnduceerd in verschillende organen van muizen met verschillende doseringen van PEG cobaltferriet nanodeeltjes werd in detail verkend, en daarna het helende effect bestudeerd met curcumine. Biologische assays werden uitgevoerd om de toxiciteit van CoFe₂O₄ nanodeeltjes te controleren. Positieve veranderingen werden geobserveerd in biochemische indexen na behandeling met curcumine die hetzij het normale niveau bereikten of aanzienlijk daalden. Deze studie wijst erop dat PEG‑gecoate CoFe₂O₄ gesynthetiseerd via een hydrothermale techniek een goed model is voor een medicijndrager en dat curcumine, een natuurlijke stof zonder bijwerkingen, gebruikt kan worden voor de behandeling van toxiciteit alsook voor andere ziekten in levende organismen.

Afkortingen

ALT:

Alanine aminotransferase

AST:

Aspartaat transferase

BUN:

Bloedureumstikstof

CREA:

Creatinine

Cys‑C:

Cystatine C

FTIR:

Fourier transform infrarood spectroscopie

H&E:

Hematoxyline–eosine

NPs:

Nanodeeltjes

Nrf2:

Nucleaire factor erythroïde 2‑gerelateerde factor 2

PEG:

Polyethyleenglycol

TB:

Totale bilirubine

TEM:

Transmissie‑elektronenmicroscopie

TGA:

Thermogravimetrische analyse

TNF:

Tumor necrose factor

XRD:

Röntgendiffractie