Nanoparticules (affichées en rouge) co-localisées et déplacées avec Scavenger Receptor A (vert), suggérant que ce récepteur peut jouer un rôle dans la médiation de l'interaction et du devenir de ces particules dans certaines cellules.
Les nanoparticules sont prometteuses pour résoudre une multitude de problèmes, de l'identification des diagnostics médicaux au développement de formes d'énergie alternatives et à la création de matériaux plus durables. Mais les scientifiques doivent encore déterminer exactement comment ces minuscules particules interagissent dans leur environnement, que ce soit à l'intérieur des humains ou dans le monde en général, et si ces interactions peuvent être toxiques.
Dans une étude récente, des scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory ont découvert des interactions cellulaires de nanoparticules au niveau moléculaire qui pourraient conduire à des réponses sur l'impact de ces particules sur les systèmes vivants. Leurs résultats paraîtront dans le journal Nanotoxicologie .
Alors que les scientifiques commencent à comprendre les mécanismes et les molécules qui influencent les interactions cellulaires des nanoparticules possédant des propriétés physiques et chimiques spécifiques, ils peuvent mieux prédire l'impact des nanoparticules sur les systèmes biologiques.
Avec une meilleure compréhension des interactions cellulaires et de la réponse aux nanoparticules, les agences gouvernementales et les associations scientifiques peuvent établir des normes réalistes sur la façon dont ces particules peuvent être utilisées, préserver la santé humaine et l'environnement tout en accélérant les innovations énergétiques, Médicament, et sciences des matériaux.
Les chercheurs se sont concentrés sur l'identification des mécanismes sous-jacents qui régissent la façon dont les nanoparticules aux propriétés spécifiques interagissent avec les cellules. En utilisant la microscopie à fluorescence haute sensibilité time-lapse à l'EMSL, une installation d'utilisation scientifique du Département de l'Énergie au PNNL, l'équipe a étudié des nanoparticules de silice amorphe dans les macrophages, partie du système immunitaire humain.
Le microscope à haute sensibilité leur a permis de suivre des nanoparticules individuelles en temps réel à mesure que la particule pénétrait dans une cellule, comment il interagit au sein de la cellule vivante, et son destin. Ils ont découvert que les nanoparticules avaient tendance à se déplacer avec une protéine macrophage particulière, Récepteur de charognard A, dans la cellule.
Lorsque le récepteur a été exprimé dans des cellules qui n'expriment normalement pas cette protéine, les cellules se sont associées à plus de nanoparticules. Lorsque l'expression du récepteur a été inhibée dans les macrophages, les cellules se sont associées à un plus petit nombre de nanoparticules. Cependant, la médiation du récepteur était principalement associée à des nanoparticules individuelles. Lorsque les nanoparticules se sont agglomérées et sont devenues une masse plus importante, comme ils ont tendance à le faire, seule une plus petite fraction a été trouvée associée au récepteur.
