综述:关于铂纳米粒子毒理学效应的系统评价:探讨其作为安全生物医学工具的潜力
《Mutation Research - Reviews in Mutation Research》:Systematic review on toxicological effects of platinum nanoparticles: Towards their use as safe biomedical tools
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时间:2025年11月07日
来源:Mutation Research - Reviews in Mutation Research 6.4
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铂纳米颗粒(PtNP)的生物学行为及潜在毒性通过系统综述分析。共纳入108项研究,发现PtNP在体外和体内实验中总体生物相容性良好,但毒性效应与浓度、尺寸及表面修饰显著相关,表现为细胞毒性、DNA损伤和氧化应激。同时,PtNP展现出抗癌(如诱导凋亡、抑制增殖)和抗菌潜力(如ROS介导杀菌)。研究指出数据局限性,需更多标准化实验评估长期毒性及临床应用安全性。
铂纳米颗粒(PtNP)在纳米医学领域引起了广泛关注,主要由于其磁性、催化性和光学特性。然而,关于其潜在毒性的研究仍显不足,目前关于其使用相关风险的信息也十分有限。本系统综述的主要目标是收集现有数据,评估PtNP的生物学行为和潜在有害效应,并指出需要进一步研究的领域,以推动其在临床实践中的应用。通过对初始搜索的441项研究进行筛选,最终有108项研究符合纳入标准并被纳入综述。这些研究主要集中在体外,也有部分体内研究,但至今尚未有关于人类流行病学研究的数据。
PtNP因其良好的生物相容性和稳定性,已被广泛应用于多个领域,包括生物医学、生物学、电子和化学工业。在燃料电池中,PtNP因其高表面积活性被用作电极材料,以促进氢气的氧化反应。此外,PtNP还被用于制造其他产品,如燃料、油类和其他工业化学品,包括化妆品、包装材料和食品补充剂。然而,这些纳米颗粒在工业和医学应用中的潜在危害尚未得到充分评估,因此,需要进一步研究以确保其安全性和有效性。
在体外研究中,PtNP被广泛测试,以评估其对细胞的毒性作用。研究中使用的细胞系统包括人类和小鼠来源的细胞系,以及一些其他生物来源的初级细胞。研究结果显示,PtNP在某些情况下表现出显著的细胞毒性,其毒性程度取决于纳米颗粒的尺寸、浓度、涂层和暴露的生物系统。例如,尺寸较小的PtNP通常显示出更高的毒性,而某些涂层如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和叶酸可以显著降低其毒性。此外,一些研究还发现PtNP具有抗癌或保护作用,如在某些细胞系中,PtNP能够诱导细胞凋亡,抑制细胞增殖,并且表现出对某些癌细胞的显著选择性毒性。
在体内研究中,PtNP被用于评估其对生物体的毒性作用。研究主要集中在哺乳动物,尤其是小鼠和大鼠,但也有少数研究涉及无脊椎动物,如线虫和果蝇。这些研究显示,PtNP在某些情况下能够有效抑制肿瘤生长,并且在一些实验中表现出抗氧化和抗炎作用。然而,部分研究也报告了PtNP可能引起的肝肾毒性以及对胚胎的潜在影响。尽管如此,大多数研究都表明PtNP具有良好的生物相容性,并且在某些情况下能够减少其他有害物质对细胞的损伤。
综述还指出,PtNP的毒性和生物相容性在很大程度上取决于其物理化学特性,包括尺寸、涂层、合成方法和浓度。此外,纳米颗粒在生物体内的行为可能受到生物环境的影响,如生物冠的形成。由于缺乏标准化的测试方法和实验条件,导致研究结果存在较大的差异。因此,需要开发统一的测试协议,以确保研究结果的可靠性和可比性。
总体而言,PtNP在体外和体内研究中表现出一定的生物相容性和潜在的医疗应用价值,但其毒性评估仍需进一步深入研究。特别是,目前尚无长期暴露研究,这对评估其慢性暴露风险至关重要。此外,关于PtNP的抗肿瘤作用和保护作用的研究仍在继续,这些发现鼓励进一步探索其在临床实践中的应用。然而,由于纳米颗粒的毒性和生物相容性受多种因素影响,因此在评估其潜在风险和益处时需要谨慎。
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