【要約】グラフェン系材料の構造活性相関。表面化学、表面比表面積、横方向サイズが体外毒性に与える影響

Salma Achawi et al. Nanomaterials (Basel).
2021.

元記事はこちら。
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34835726/

概　要

　ナノ材料の数が増え、従来のケースバイケースの毒性評価では手に負えなくなったため、毒性予測や構造活性相関（SAR）が注目されている。
グラフェン系材料（GBM）は、この10年間で最も有望なナノ材料の一つであり、その応用によりいくつかのイノベーションがもたらされる可能性がある。
しかし、その毒性への影響は十分に評価される必要がある。この点に関して、我々は22種のGBMについて、完全な物理化学的特性評価およびin vitro毒性評価（RAW264.7細胞上）を行うことにより、その潜在的SARを調べる研究を実施した。
使用したのは、横方向のサイズ（0.5～38 µm）、比表面積（SSA、30～880 m²/g）、表面酸化度（2～17％）が変化するGBMです。その結果、還元型グラフェン酸化物（RGO）はグラフェンナノプレートレット（GNP）よりも反応性が高く、GBMの表面化学と表面欠陥密度が生物学的影響に果たす役割を明らかにする可能性があることが確認された。
また、GNPの場合、横方向のサイズが小さいほど、高い細胞毒性を示すことも確認された。最後に、200 m²/g以上のSSAを示すGBMは、より高い活性酸素の産生を誘導することが分かった。
そのメカニズムについては、考察の中で提案されています。結論として、大規模なサンプルの物理化学的特性評価と標準化された毒性評価の組み合わせにより、SARを明らかにし、セーフバイデザインGBMへのさらなるステップを提供することが可能となった。

キーワード：グラフェン系材料、セーフ・バイ・デザイン、構造活性相関、毒性。

利益相反に関する声明
著者らは、以下の利害関係を宣言している。Salma Achawi と Bruno Feneon は、世界的なタイヤおよびゴム製品メーカーである Michelin 社の従業員である。

図

図1...細胞毒性による細胞毒性分類　

図2 細胞毒性と側面毒性との関係

図3...炎症性サイトカインによる炎症反応分類

図4...90日後の活性酸素生成量分類

図5活性酸素産生量の構造活性相関図

図6 表面酸化の影響と...


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引用元

●グラフェンオキシド-タンパク質ベースの足場は、組織工学のために。を、日本経済新聞に掲載されました。
Biru EI, et al. Polymers (Basel). 2022. PMID: 35267854 無料PMC論文。レビュー

参考文献

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