جلد 20، شماره 8 - ( 8-1400 )
جلد 20 شماره 8 صفحات 890-879 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Tamjid M, Mahmoudi F, Abdolmaleki A, Mirzaee S. Preparation of Omega-3 Coated Iron Oxide Nanoparticles and Their Effect on Hepatic, Renal, and Splenic Function in Rats: An Experimental Study. JRUMS 2021; 20 (8) :879-890
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6095-fa.html
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6095-fa.html
تمجید مهدی، محمودی فریبا، عبدالملکی آرش، میرزایی شراره. تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی: یک مطالعه تجربی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1400; 20 (8) :879-890
محقق اردبیلی
متن کامل [PDF 1265 kb]
(515 دریافت)
| چکیده (HTML) (1271 مشاهده)
2θ(degree)
شکل 2- تصویرالگوی پراش ( (XRD نمونه اکسیدآهن پوشیده شده با امگا-3 و الگوی استاندارد اکسید آهن (Fe3O4)
شکل 5- تصاویر هیستولوژیک کبد، کلیه و طحالA ) کبدگروه کنترل (B کبد گروه تجربی1 (C کبدگروه تجربی2D ) کلیه گروه کنترل (E کلیه گروه تجربی1 (F کلیه گروه تجربی2 (G طحال گروه کنترل (H طحال گروه تجربی1 (I طحال گروه تجربی2
نمودار 1- آنالیز فاکتورهای اوره، کراتینین، ASTو ALTدر گروههای مورد آزمایش. نتایج نشان دهنده میانگین± انحراف استاندارد میباشد، اختلاف آماری در مقایسه با گروه کنترل منفی می باشد) 05/0*P< (.
References
[1] Ostadhadi S, Bakhtiarian A, Azizi Y, Nikoui V. Respiratory and blood responses following intratracheal instillation of titanium dioxide nanoparticles in rabbits. TUMJ 2013; 71(1): 71-79.
[2] Bhushan I, Singh VK, Tripathi DK, editors. Nanomaterials and environmental biotechnology. India, S N. 2020; 1-17.
[3] Alirezaee M, BEHNAM RM, MAHDAVI SN, Chamsaz M. Epidemiological study of trace elements (Iron, Zinc, Copper, Chromium and Cobalt) in nails of sexually premature and matured boys. Iran J Basic Med Sci 2013; 26(1): 136-144.
[4] Dulińska-Litewka J, Łazarczyk A, Hałubiec P, Szafrański O, Karnas K, Karewicz A. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles—Current and prospective medical applications. Materials 2019; 12(4): 617-9.
[5] Abayarathne HM, Dunuweera SP, Rajapakse RM. Synthesis of cisplatin encapsulated Zinc oxide nanoparticles and their application as a carrier in targeted drug delivery. Ceylon J Sci 2020; 49(1): 71-9.
[6] Trivedi M, Murase J. Application of Titanium Dioxide. London, Intech. 2017; 61-71.
[7] Hajirahimi A, Farokhi F, Tokmehchi A. Effects of Iron oxide and zinc nanoparticles on the liver and muscles in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Iran J Vet Res 2015; 28(3): 293-306 [Farsi]
[8] Ramezani N, Shiravi A, Hojati V. The effect of different doses of silver nanoparticles on the lungs of male Wistar rats. J Anim Sci 2017; 9 (3): 57-62 [Farsi]
[9] Sheydaei P, Bayrami A, Arbabi S. Evaluation the toxicity of Titanium dioxide nanoparticles on hematological and biochemical parameters in mice. J Anim Sci 2019; 31(4): 396-404.
[10] Chang YN, Zhang M, Xia L, Zhang J, Xing G. The toxic effects and mechanisms of CuO and ZnO nanoparticles. Materials 2012; 5(12): 2850-71.
[11] Mirzaee S, Shayesteh SF, Mahdavifar S. Synthesis and characterization of cubic omega-3-coated cobalt ferrite nanoparticles. J Supercond Nov Magn 2014; 27(7): 1781-5.
[12] Naserzadeh P, Hafez AA, Abdorahim M, Abdollahifar MA, Shabani R, Peirovi H, Simchi A, Ashtari K. Curcumin loading potentiates the neuroprotective efficacy of Fe3O4 magnetic nanoparticles in cerebellum cells of schizophrenic rats. Biomed Pharmacother 2018; 108: 1244-52.
[13] Ghasemi M, Khazaei Koohpar Z, Falahati M. The Effect of Iron Oxide Nanoparticles and Magnetic Field on Angiogenesis and Deregulation of Vegfa Gene After Ischemia Reperfusion in Rat. J Arak Uni Med Sci 2018; 21(3): 83-93.
[14] Asadi A, Zahri S, Abdolmaleki A. Biosynthesis, characterization and evaluation of the supportive properties and biocompatibility of DBM nanoparticles on a tissue-engineered nerve conduit from decellularized sciatic nerve. Regen Ther 2020; 14: 315-21.
[15] Stoia M, Istratie R, Păcurariu C. Investigation of magnetite nanoparticles stability in air by thermal analysis and FTIR spectroscopy. J Therm Anal Calorim 2016; 125(3): 1185-98.
[16] Morton JG, Day ES, Halas NJ, West JL. Nanoshells for photothermal cancer therapy. Cancer Nanotechnol 2010; 3(624): 101-17.
[17] Sheydaei P, Bayrami A, Arbabi S. Evaluation the toxicity of Titanium dioxide nanoparticles on hematological and biochemical parameters in mice. J Anim Sci 2019; 31(4): 396-404.
[18] Gaharwar US, Paulraj R. Iron oxide nanoparticles induced oxidative damage in peripheral blood cells of rat. Int j biomed Sci Eng 2015; 8(04): 274.
[19] Cheraghi J, Hosseini E, Hoshmandfar R, Sahraei R. Hematologic parameters study of male and female rats administrated with different concentrations of silver nanoparticles. IJACS 2013; 5(7): 789-96.
[20] Shubayev VI, Pisanic II TR, Jin S. Magnetic nanoparticles for theragnostics. Adv Drug Deliv Rev 2009; 61(6): 467-77.
[21] Visioli F, Giordano E, Nicod NM, Dávalos A. Molecular targets of omega 3 and conjugated linoleic fatty acids–“micromanaging” cellular response. Front Physiol 2012; 42(3): 21-9.
[22] Gomes EC, Silva AN, Oliveira MR. Oxidants, antioxidants, and the beneficial roles of exercise-induced production of reactive species. Oxid Med Cell Longev 2012; 4(2012): 65-8.
[23] Ramezani T, Nabiun IM, Namvar F. Anti-cancerous effects of silver nanoparticles coated with curcmin on A2780 ovarian cancerous cells. Tissue Cell 2016; 7(3): 313-22.
[1]- کارشناس ارشد، گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
متن کامل: (748 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 20، آبان 1400، 890-879
تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی: یک مطالعه تجربی
مهدی تمجید[1]، فریبا محمودی[2]، آرش عبدالملکی[3]،[4]، شراره میرزایی[5]
دریافت مقاله: 22/04/1400 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 03/05/1400 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 28/06/1400 پذیرش مقاله: 29/06/1400
چکیده
زمینه و هدف: نانوذرات اکسیدآهن با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد، کاربردهای فراوانی در زمینه پزشکی دارد. هدف از مطالعه حاضر تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی بود.
مواد و روشها: در این پژوهش تجربی، تعداد30 سر موشصحرایی نژاد ویستار بهصورت تصادفی به سه گروه شامل گروه کنترل (دریافت سرم فیزیولوژی بهعنوان حلال دارو)، گروه تجربی1 و 2 به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 و 30 میلیگرم بر کیلوگرم تقسیم شدند. بعد از یک هفته تیمار دارویی، خونگیری و نمونهبرداری بافتی از کبد، کلیه و طحال صورت پذیرفت. جهت تحلیل دادهها از آزمون آنالیز واریانس یک طرفه، آزمون تعقیبیTukey، آزمون Levene و آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov استفاده شد.
یافتهها: تزریق نانوذره با دوز 10 میلیگرم بر کیلوگرم تغییر معناداری در فاکتورهای خونی اوره و (Aspartate Transaminase) AST در مقایسه با گروه کنترل نشان نداد (042/0=P). ولی در دوز 30 میلیگرم بر کیلوگرم فاکتورهای خونی کراتینین و (Alanine Transaminase) ALT نسبت به گروه کنترل افزایش معناداری داشت (038/0=P). بررسیهای هیستوپاتولوژیک نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل هیچگونه اختلال بافتی را نشان نداد.
نتیجهگیری: یافتهها نشان داد که نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 اثرات سمی بر بافتهای مورد مطالعه نداشته و در دوز پایین اختلالی در فاکتورهای خونی به وجود نیاورده است. از این رو، میتواند به عنوان یک فاکتور کمکی در درمان سلولهای سرطانی و هم‌چنین حامل دارویی مورد ارزیابی بیش‌تر قرار بگیرد.
واژههای کلیدی: نانوذرات اکسیدآهن، کبد، کلیه، سمیت بافتی، موشصحرایی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 20، آبان 1400، 890-879
تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی: یک مطالعه تجربی
مهدی تمجید[1]، فریبا محمودی[2]، آرش عبدالملکی[3]،[4]، شراره میرزایی[5]
دریافت مقاله: 22/04/1400 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 03/05/1400 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 28/06/1400 پذیرش مقاله: 29/06/1400
چکیده
زمینه و هدف: نانوذرات اکسیدآهن با توجه به ویژگیهای منحصر به فرد، کاربردهای فراوانی در زمینه پزشکی دارد. هدف از مطالعه حاضر تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی بود.
مواد و روشها: در این پژوهش تجربی، تعداد30 سر موشصحرایی نژاد ویستار بهصورت تصادفی به سه گروه شامل گروه کنترل (دریافت سرم فیزیولوژی بهعنوان حلال دارو)، گروه تجربی1 و 2 به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 و 30 میلیگرم بر کیلوگرم تقسیم شدند. بعد از یک هفته تیمار دارویی، خونگیری و نمونهبرداری بافتی از کبد، کلیه و طحال صورت پذیرفت. جهت تحلیل دادهها از آزمون آنالیز واریانس یک طرفه، آزمون تعقیبیTukey، آزمون Levene و آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov استفاده شد.
یافتهها: تزریق نانوذره با دوز 10 میلیگرم بر کیلوگرم تغییر معناداری در فاکتورهای خونی اوره و (Aspartate Transaminase) AST در مقایسه با گروه کنترل نشان نداد (042/0=P). ولی در دوز 30 میلیگرم بر کیلوگرم فاکتورهای خونی کراتینین و (Alanine Transaminase) ALT نسبت به گروه کنترل افزایش معناداری داشت (038/0=P). بررسیهای هیستوپاتولوژیک نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل هیچگونه اختلال بافتی را نشان نداد.
نتیجهگیری: یافتهها نشان داد که نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 اثرات سمی بر بافتهای مورد مطالعه نداشته و در دوز پایین اختلالی در فاکتورهای خونی به وجود نیاورده است. از این رو، میتواند به عنوان یک فاکتور کمکی در درمان سلولهای سرطانی و هم‌چنین حامل دارویی مورد ارزیابی بیش‌تر قرار بگیرد.
واژههای کلیدی: نانوذرات اکسیدآهن، کبد، کلیه، سمیت بافتی، موشصحرایی
مقدمه
امروزه فناوری نانو مدرنترین و تازهترین فناوری است که در نتیجه همگرایی و ترکیب علوم زیستشناسی، شیمی و فیزیک پدید آمده است. پیشرفت چشم‌گیر نانوتکنولوژی و بهرهگیری از نانومواد در زمینههای مختلف موجب ارزیابی اثرات تخریبی آنها بر سیستم بیولوژیک شده است [1]. فناوری نانو یکی از زمینههای نوظهور علم محسوب میشود که کاربردهای گسترده‌ای در زمینههای درمان سرطان، هدایت دارو، میکروالکترونیک، حسگرهای زیستی، تولید لوازم آرایشی و نیز در زمینههای کشاورزی دارد [2].
اهمیت و نقش عنصر آهن در تشکیل و پایداری بافتها، تنظیم فرآیندهای متفاوت حیاتی، کمک به جذب مواد غذایی از لولهگوارش و ورود مواد غذایی به درون سلولها، خون و مایعات بدن و هم‌چنین حفظ (Potential of Hydrogen) pH در محدوده فیزیولوژیکی باعث شده که پژوهشهای فراوانی در رابطه با نقش و اهمیت این عنصر ضروری در حوزههای علوم زیستی و تغذیه صورت گیرد [3].
نانوذرات اکسید آهن یک بستر اساسی برای انواع کاربردهای پزشکی محسوب میشود. ترمیم بافتی، هدایت داروها، آنزیمها و آنتی بادی به واسطه نانوذرات اکسیدآهن تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی به بافت یا موضع سرطانی میتواند از کاربردهای درمانی این نانوذرات باشد [6-4]. هم‌چنین نانوذرات اکسیدآهن به عنوان ایجاد کننده تضاد در(Magnetic Resonance Imaging) MRI مورد استفاده قرار میگیرند [7].
Hajirahimi و همکاران در پژوهشی تأثیر نانوذرات اکسیدآهن و روی را بر بافت کبد و عضله در ماهی قزل آلای رنگین کمان مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از این آزمایش نشانگر این بود که نانوذرات اکسیدآهن و روی در غلظتهای بالا اثرات سمی بر فعالیت کبد و تیروئید دارند و فعالیت آنها را مهار میکنند [7].
در پژوهش دیگری Ramezani و همکاران اثرات دوزهای مختلف نانوذرات نقره بر روی ریهی موش صحرایی نر نژاد ویستار را مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از این تحقیق نشانگر آن بود که اثرات نانوذرات نقره بر بافت ریه قابل ملاحظه بوده و تغییرات حاصله نشانگر آسیبهای سلولی و بافتی میباشد و ریه به عنوان یکی از اندامهای مهم در سیستم تنفسی بدن میتواند مکان رسوب نانوذرات نقره باشد [8]. هم‌چنین Sheydaei و همکاران اثرات سمیت نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر پارامترهای خونی و سرمی موش سفید آزمایشگاهی را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آزمایشات حاکی از آن بود که افزایش قابل توجهی در میزان سلولهای سفید خون در گروههای دریافت کننده نانوذره نسبت به گروه کنترل مشاهده شد. ولی در تعداد گلبولهای قرمز کاهش مشاهده گردید [9].
نانوذرات میتوانند از عوامل ایجادکننده سمیت در خون باشند. با ورود نانوذرات اکسید فلزی در محیط زیست و تغذیه، احتمال قرارگیری در معرض آن افزایش یافته و ممکن است سلامتی را تحت تأثیر خود قرار دهد [9]. خون یک معیار مهم در بررسی سلامت عمومی و شاخصهای خونشناسی بهعنوان ابزار تشخیص برای ارزیابی تغییرات فیزیولوژیکی، پاتولوژیکی و متابولیکی در سیستمهای زنده مورد استفاده قرار میگیرد. از این رو پژوهش در زمینه اثرات نانوذرات اکسید آهن بر روی فاکتورهای خونی با توجه به کاربردهای زیاد این نانوذرات در زمینههای پزشکی اهمیت زیادی دارد. هم‌چنین نانوذرات اکسید فلزی میتوانند از رگها عبور کرده و به بافتهای مغزی برسند و از این جهت قابلیت دسترسی زیستی را افزایش دهند. به همین دلیل ممکن است تأثیرات سمی و پاسخهای التهابی در مغز و سیستم عصبی مرکزی بهوجود آورند [10]. از این رو بررسی سمیت آنها از موارد مهم و قابل مطالعه به شمار میرود.
با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر به تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی پرداخته شده است.
مواد و روشها
این پژوهش تجربی در شهریورماه سال 1399 در آزمایشگاه فیزیولوژی جانوری دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. تعداد30 سر موش صحرایی نژاد ویستار به وزن 200 تا 250 گرم مورد استفاده قرار گرفت. حیوانات از مؤسسه پاستور خریداری شدند و در خانه حیوانات دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی نگهداری شدند. جهت سازگاری ابتدا حیوانات به مدت دو هفته به منظور خو گرفتن به شرایط آزمایشگاهی در قفسهای مخصوص نگهداری شدند. حیوانات در قفسهای مخصوص و بر بستری از پوشال در شرایط کنترل شده (درجه حرارت 1±22 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 10± %60 و شرایط نوری 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی) با دسترسی آسان به آب و غذای کافی نگهداری شدند. در تمامی مراحل کار با حیوانات، اصول اخلاقی با کد اخلاق IR.ARUMS.REC.1400.084 مطابق با منشور اخلاق آزمایشگاهی دانشگاه محقق اردبیلی رعایت شد.
در این پژوهش تهیه نانوذرات اکسیدآهن به روش هم‌رسوبی صورت گرف] 11 [. به این ترتیب که محلول آبی یونهای (Fe2+ 25ml, 0.2M) و (Fe3+ 25 ml, 0.4M) در دمای بین 80 الی 100 درجه سانتیگراد همراه با هیدروکسید سدیم (NaOH 25 ml, 4.0M) و روغن امگا-3 (2 ml) با همزن مغناطیسی به مدت یک ساعت هم زده شدند. سپس محصولات ناشی از رسوبدهی با آب مقطر دوبار یونیزه شستشو داده شده و در دمای 50 درجه سانتیگراد خشک شده و به پودر تبدیل شدند.
برای انجام پژوهش حاضر حیوانات موردنظر بصورت تصادفی به سه گروه 10 تایی تقسیم شدند که شامل گروه کنترل (بدون تیمار دارویی دریافت سرم فیزیولوژی به عنوان حلال)، گروه تجربی1 و 2 که به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 میلیگرم بر کیلوگرم و 30 میلیگرم بر کیلوگرم قرار داشتند. جهت تهیه دوزهای مورد نظر ابتدا استوک با غلظت 50 میلیگرم در میلی‌لیتر از نانوذره تهیه گردید و سپس با توجه به وزن حیوانات دوزهای مورد نظر از استوک برداشته شد. این دوزها در پژوهشهای انجام گرفته پیشین اثرات نوروپروتکتیو داشته و جهت بررسی اثر سمیت آنها بر بافتهای کبدی و کلیوی مورد استفاده قرار گرفتند [13-12]. در پایان پژوهش حیوانات با کتامین (mg/kg60) و زایلازین (mg/kg10) بیهوش شدند و خونگیری از طریق قطع سر (بدون آسیبهای متابولیکی صورت میگیرد.) بهوسیله گیوتین خونگیری از حیوانات کوچک آزمایشگاهی انجام گرفت.
در این پژوهش تمامی تزریقات به صورت درونصفاقی انجام شد. نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 به صورت سوسپانسیون در سرم فیزیولوژی با دوزهای 10 و 30 میلیگرم بر کیلوگرم، بهصورت درونصفاقی به حیوانات تزریق گردید. هم‌چنین دوره تیمار دارویی 1 هفته در نظر گرفته شد [12].
نمونههای خونی در داخل لوله آزمایش ریخته شد. سپس به منظور لخته شدن یک ساعت در دمای آزمایشگاهی قرار گرفت. در ادامه نمونهها 20 دقیقه با دور 3000 سانتریفیوز شد. بعد از جداسازی سرم از لخته خون، در دمای 20- درجه سانتیگراد در آزمایشگاه فریز شد. در ادامه میزان فاکتورهای (Aspartate Transaminase) AST،Urea ،Ceratinine و (Alanine Transaminase) ALT با دستگاه اتوآنالایزر(Biotecnica, BT3000، ایتالیا) و کیتهای شرکت پارس آزمون اندازهگیری شدند [9].
با ثابت نگهداشتن حیوانات روی تخته جراحی، کالبد شکافی انجام و بلافاصله نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال برداشته شد. سپس با در نظر گرفتن موازین اخلاقی حیوانات، بعد از فیکس کردن نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال در فرمالین 10 درصد، فرآیند آبگیری به منظور جلوگیری از چروکیدگی و خراب شدن نمونههای بافتی توسط اتانول انجام پذیرفت و بعد از مرحلهی قالبگیری برای ورود به مرحلهی رنگآمیزی برشهای بافتی نازک توسط دستگاه میکروتوم (مدل 1512 شرکت Leitz ساخت آلمان) به ضخامت 5 میکرومتر تهیه شد. سپس مرحله پارافینزدایی مقاطع بافتی توسط زایلین و آبگیری توسط اتانول با درجات نزولی صورت گرفت. در ادامه نمونهها با رنگآمیزی هماتوکسیلین- ائوزین رنگ شدند. برای ارزیابی مقاطع تهیه شده از میکروسکوپ (Olympus IX71، ژاپن) استفاده شد و از تمامی لامها تصویر تهیه شد. در تصاویر تهیه شده تغییرات در شکل ظاهری سلول، اندازه، رنگ و میزان سیتوپلاسم، رنگ و شکل هسته، تغییرات نکروتیک (درجات مرگ سلولی) و هم‌چنین وجود سلولهای التهابی در ناحیه مورد بررسی قرار گرفت [14].
تحلیل های آماری توسط نرم افزار SPSS نسخه 16 انجام شد. نتایج دادهها بصورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. وجود یا عدم وجود اختلاف معنادار بین گروهها توسط آزمون آنالیز واریانس یک طرفه مورد بررسی قرار گرفت و برای مقایسه میانگین بین گروهها از آزمون تعقیبی Tukey استفاده شد. همگنی واریانسها با آزمون Levene و نرمال بودن توزیع دادهها با آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov مورد بررسی قرار گرفت. سطح معناداری در آزمون‌ها 05/ در نظر گرفته شد و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار اکسل نسخه 2016 صورت گرفت.
نتایج
تصویر (SEM) Scanning Electron Microscope نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 در شکل 1 مشاهده میگردد. با توجه به شکل، نمونه شامل ذرات ریزی با اندازه کم‌تر از 100 نانومتر است که به دلیل برهمکنشهای مغناطیسی بین ذرات خوشههایی کروی شکل با اندازه کم‌تر از 200 نانومتر تشکیل شده است. هم‌چنین مشاهده شد که ذرات و خوشههای تشکیل شده دارای توزیع اندازه تقریباً یکنواختی میباشند.
شکل 1- تصویر SEM نمونه اکسیدآهن پوشیده شده با امگا-3
طرح X-Ray Crystallography (XRD) نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3، و الگوی استاندارد Fe3O4 در شکل 2 مشاهده میگردد. قلههای پراش ایجاد شده در راستای صفحات بلوری (220)، (311)، (400)، (511) و (440) نشان دهنده ساختار اسپینل مکعبی و در توافق با الگوی استاندارد است. هم‌چنین پهن شدگی قلههای پراش حاکی از کاهش اندازه نانوذرات است. متوسط اندازه بلورکها در نمونه فراوری شده 7 نانومتر میباشد که با استفاده از رابطه دبای-شرر [11]. محاسبه گردیده است:
که در آن λ طول موج تابش پرتو X، d اندازه بلورک ها، θ زاویه پراش و β پهنای کل در نیمه ارتفاع بیشینه پراش مورد نظر میباشد. هم‌چنین ثابت شبکه برای نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگاتری، 324/8 آنگستروم محاسبه گردید که نسبت به نمونه بدون پوشش (376/8 آنگستروم) اندکی کاهش یافته است.
امروزه فناوری نانو مدرنترین و تازهترین فناوری است که در نتیجه همگرایی و ترکیب علوم زیستشناسی، شیمی و فیزیک پدید آمده است. پیشرفت چشم‌گیر نانوتکنولوژی و بهرهگیری از نانومواد در زمینههای مختلف موجب ارزیابی اثرات تخریبی آنها بر سیستم بیولوژیک شده است [1]. فناوری نانو یکی از زمینههای نوظهور علم محسوب میشود که کاربردهای گسترده‌ای در زمینههای درمان سرطان، هدایت دارو، میکروالکترونیک، حسگرهای زیستی، تولید لوازم آرایشی و نیز در زمینههای کشاورزی دارد [2].
اهمیت و نقش عنصر آهن در تشکیل و پایداری بافتها، تنظیم فرآیندهای متفاوت حیاتی، کمک به جذب مواد غذایی از لولهگوارش و ورود مواد غذایی به درون سلولها، خون و مایعات بدن و هم‌چنین حفظ (Potential of Hydrogen) pH در محدوده فیزیولوژیکی باعث شده که پژوهشهای فراوانی در رابطه با نقش و اهمیت این عنصر ضروری در حوزههای علوم زیستی و تغذیه صورت گیرد [3].
نانوذرات اکسید آهن یک بستر اساسی برای انواع کاربردهای پزشکی محسوب میشود. ترمیم بافتی، هدایت داروها، آنزیمها و آنتی بادی به واسطه نانوذرات اکسیدآهن تحت تأثیر یک میدان مغناطیسی به بافت یا موضع سرطانی میتواند از کاربردهای درمانی این نانوذرات باشد [6-4]. هم‌چنین نانوذرات اکسیدآهن به عنوان ایجاد کننده تضاد در(Magnetic Resonance Imaging) MRI مورد استفاده قرار میگیرند [7].
Hajirahimi و همکاران در پژوهشی تأثیر نانوذرات اکسیدآهن و روی را بر بافت کبد و عضله در ماهی قزل آلای رنگین کمان مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از این آزمایش نشانگر این بود که نانوذرات اکسیدآهن و روی در غلظتهای بالا اثرات سمی بر فعالیت کبد و تیروئید دارند و فعالیت آنها را مهار میکنند [7].
در پژوهش دیگری Ramezani و همکاران اثرات دوزهای مختلف نانوذرات نقره بر روی ریهی موش صحرایی نر نژاد ویستار را مورد بررسی قرار دادند. نتایج حاصل از این تحقیق نشانگر آن بود که اثرات نانوذرات نقره بر بافت ریه قابل ملاحظه بوده و تغییرات حاصله نشانگر آسیبهای سلولی و بافتی میباشد و ریه به عنوان یکی از اندامهای مهم در سیستم تنفسی بدن میتواند مکان رسوب نانوذرات نقره باشد [8]. هم‌چنین Sheydaei و همکاران اثرات سمیت نانوذرات دی اکسید تیتانیوم بر پارامترهای خونی و سرمی موش سفید آزمایشگاهی را مورد بررسی قرار دادند. نتایج آزمایشات حاکی از آن بود که افزایش قابل توجهی در میزان سلولهای سفید خون در گروههای دریافت کننده نانوذره نسبت به گروه کنترل مشاهده شد. ولی در تعداد گلبولهای قرمز کاهش مشاهده گردید [9].
نانوذرات میتوانند از عوامل ایجادکننده سمیت در خون باشند. با ورود نانوذرات اکسید فلزی در محیط زیست و تغذیه، احتمال قرارگیری در معرض آن افزایش یافته و ممکن است سلامتی را تحت تأثیر خود قرار دهد [9]. خون یک معیار مهم در بررسی سلامت عمومی و شاخصهای خونشناسی بهعنوان ابزار تشخیص برای ارزیابی تغییرات فیزیولوژیکی، پاتولوژیکی و متابولیکی در سیستمهای زنده مورد استفاده قرار میگیرد. از این رو پژوهش در زمینه اثرات نانوذرات اکسید آهن بر روی فاکتورهای خونی با توجه به کاربردهای زیاد این نانوذرات در زمینههای پزشکی اهمیت زیادی دارد. هم‌چنین نانوذرات اکسید فلزی میتوانند از رگها عبور کرده و به بافتهای مغزی برسند و از این جهت قابلیت دسترسی زیستی را افزایش دهند. به همین دلیل ممکن است تأثیرات سمی و پاسخهای التهابی در مغز و سیستم عصبی مرکزی بهوجود آورند [10]. از این رو بررسی سمیت آنها از موارد مهم و قابل مطالعه به شمار میرود.
با توجه به اهمیت موضوع، در پژوهش حاضر به تهیه نانوذرات اکسید آهن پوشیده با امگا-3 و تأثیر آن بر عملکرد کبدی، کلیوی و طحالی در موش صحرایی پرداخته شده است.
مواد و روشها
این پژوهش تجربی در شهریورماه سال 1399 در آزمایشگاه فیزیولوژی جانوری دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی انجام شد. تعداد30 سر موش صحرایی نژاد ویستار به وزن 200 تا 250 گرم مورد استفاده قرار گرفت. حیوانات از مؤسسه پاستور خریداری شدند و در خانه حیوانات دانشکده علوم دانشگاه محقق اردبیلی نگهداری شدند. جهت سازگاری ابتدا حیوانات به مدت دو هفته به منظور خو گرفتن به شرایط آزمایشگاهی در قفسهای مخصوص نگهداری شدند. حیوانات در قفسهای مخصوص و بر بستری از پوشال در شرایط کنترل شده (درجه حرارت 1±22 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 10± %60 و شرایط نوری 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی) با دسترسی آسان به آب و غذای کافی نگهداری شدند. در تمامی مراحل کار با حیوانات، اصول اخلاقی با کد اخلاق IR.ARUMS.REC.1400.084 مطابق با منشور اخلاق آزمایشگاهی دانشگاه محقق اردبیلی رعایت شد.
در این پژوهش تهیه نانوذرات اکسیدآهن به روش هم‌رسوبی صورت گرف] 11 [. به این ترتیب که محلول آبی یونهای (Fe2+ 25ml, 0.2M) و (Fe3+ 25 ml, 0.4M) در دمای بین 80 الی 100 درجه سانتیگراد همراه با هیدروکسید سدیم (NaOH 25 ml, 4.0M) و روغن امگا-3 (2 ml) با همزن مغناطیسی به مدت یک ساعت هم زده شدند. سپس محصولات ناشی از رسوبدهی با آب مقطر دوبار یونیزه شستشو داده شده و در دمای 50 درجه سانتیگراد خشک شده و به پودر تبدیل شدند.
برای انجام پژوهش حاضر حیوانات موردنظر بصورت تصادفی به سه گروه 10 تایی تقسیم شدند که شامل گروه کنترل (بدون تیمار دارویی دریافت سرم فیزیولوژی به عنوان حلال)، گروه تجربی1 و 2 که به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 میلیگرم بر کیلوگرم و 30 میلیگرم بر کیلوگرم قرار داشتند. جهت تهیه دوزهای مورد نظر ابتدا استوک با غلظت 50 میلیگرم در میلی‌لیتر از نانوذره تهیه گردید و سپس با توجه به وزن حیوانات دوزهای مورد نظر از استوک برداشته شد. این دوزها در پژوهشهای انجام گرفته پیشین اثرات نوروپروتکتیو داشته و جهت بررسی اثر سمیت آنها بر بافتهای کبدی و کلیوی مورد استفاده قرار گرفتند [13-12]. در پایان پژوهش حیوانات با کتامین (mg/kg60) و زایلازین (mg/kg10) بیهوش شدند و خونگیری از طریق قطع سر (بدون آسیبهای متابولیکی صورت میگیرد.) بهوسیله گیوتین خونگیری از حیوانات کوچک آزمایشگاهی انجام گرفت.
در این پژوهش تمامی تزریقات به صورت درونصفاقی انجام شد. نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 به صورت سوسپانسیون در سرم فیزیولوژی با دوزهای 10 و 30 میلیگرم بر کیلوگرم، بهصورت درونصفاقی به حیوانات تزریق گردید. هم‌چنین دوره تیمار دارویی 1 هفته در نظر گرفته شد [12].
نمونههای خونی در داخل لوله آزمایش ریخته شد. سپس به منظور لخته شدن یک ساعت در دمای آزمایشگاهی قرار گرفت. در ادامه نمونهها 20 دقیقه با دور 3000 سانتریفیوز شد. بعد از جداسازی سرم از لخته خون، در دمای 20- درجه سانتیگراد در آزمایشگاه فریز شد. در ادامه میزان فاکتورهای (Aspartate Transaminase) AST،Urea ،Ceratinine و (Alanine Transaminase) ALT با دستگاه اتوآنالایزر(Biotecnica, BT3000، ایتالیا) و کیتهای شرکت پارس آزمون اندازهگیری شدند [9].
با ثابت نگهداشتن حیوانات روی تخته جراحی، کالبد شکافی انجام و بلافاصله نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال برداشته شد. سپس با در نظر گرفتن موازین اخلاقی حیوانات، بعد از فیکس کردن نمونههای بافتی کبد، کلیه و طحال در فرمالین 10 درصد، فرآیند آبگیری به منظور جلوگیری از چروکیدگی و خراب شدن نمونههای بافتی توسط اتانول انجام پذیرفت و بعد از مرحلهی قالبگیری برای ورود به مرحلهی رنگآمیزی برشهای بافتی نازک توسط دستگاه میکروتوم (مدل 1512 شرکت Leitz ساخت آلمان) به ضخامت 5 میکرومتر تهیه شد. سپس مرحله پارافینزدایی مقاطع بافتی توسط زایلین و آبگیری توسط اتانول با درجات نزولی صورت گرفت. در ادامه نمونهها با رنگآمیزی هماتوکسیلین- ائوزین رنگ شدند. برای ارزیابی مقاطع تهیه شده از میکروسکوپ (Olympus IX71، ژاپن) استفاده شد و از تمامی لامها تصویر تهیه شد. در تصاویر تهیه شده تغییرات در شکل ظاهری سلول، اندازه، رنگ و میزان سیتوپلاسم، رنگ و شکل هسته، تغییرات نکروتیک (درجات مرگ سلولی) و هم‌چنین وجود سلولهای التهابی در ناحیه مورد بررسی قرار گرفت [14].
تحلیل های آماری توسط نرم افزار SPSS نسخه 16 انجام شد. نتایج دادهها بصورت انحراف استاندارد ± میانگین گزارش شده است. وجود یا عدم وجود اختلاف معنادار بین گروهها توسط آزمون آنالیز واریانس یک طرفه مورد بررسی قرار گرفت و برای مقایسه میانگین بین گروهها از آزمون تعقیبی Tukey استفاده شد. همگنی واریانسها با آزمون Levene و نرمال بودن توزیع دادهها با آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov مورد بررسی قرار گرفت. سطح معناداری در آزمون‌ها 05/ در نظر گرفته شد و رسم نمودارها با استفاده از نرم افزار اکسل نسخه 2016 صورت گرفت.
نتایج
تصویر (SEM) Scanning Electron Microscope نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 در شکل 1 مشاهده میگردد. با توجه به شکل، نمونه شامل ذرات ریزی با اندازه کم‌تر از 100 نانومتر است که به دلیل برهمکنشهای مغناطیسی بین ذرات خوشههایی کروی شکل با اندازه کم‌تر از 200 نانومتر تشکیل شده است. هم‌چنین مشاهده شد که ذرات و خوشههای تشکیل شده دارای توزیع اندازه تقریباً یکنواختی میباشند.
شکل 1- تصویر SEM نمونه اکسیدآهن پوشیده شده با امگا-3
طرح X-Ray Crystallography (XRD) نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3، و الگوی استاندارد Fe3O4 در شکل 2 مشاهده میگردد. قلههای پراش ایجاد شده در راستای صفحات بلوری (220)، (311)، (400)، (511) و (440) نشان دهنده ساختار اسپینل مکعبی و در توافق با الگوی استاندارد است. هم‌چنین پهن شدگی قلههای پراش حاکی از کاهش اندازه نانوذرات است. متوسط اندازه بلورکها در نمونه فراوری شده 7 نانومتر میباشد که با استفاده از رابطه دبای-شرر [11]. محاسبه گردیده است:
که در آن λ طول موج تابش پرتو X، d اندازه بلورک ها، θ زاویه پراش و β پهنای کل در نیمه ارتفاع بیشینه پراش مورد نظر میباشد. هم‌چنین ثابت شبکه برای نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگاتری، 324/8 آنگستروم محاسبه گردید که نسبت به نمونه بدون پوشش (376/8 آنگستروم) اندکی کاهش یافته است.
2θ(degree)
شکل 2- تصویرالگوی پراش ( (XRD نمونه اکسیدآهن پوشیده شده با امگا-3 و الگوی استاندارد اکسید آهن (Fe3O4)
طیف (FT-IR) Fourier Transform Infrared Spectrometer روغن امگا-3 و نمونه اکسیدآهن درشکل 3 نمایش داده شده است. روغن امگا-3 دارای گروه اسیدی کربوکسیلیک (COOH-) در ابتدای زنجیره است. باندهای جذبی مشاهده شده دربازه 1000- 1500 cm-1 مربوط به ارتعاشات پیوندهای کربنی C-H و C-O میباشد. ارتعاش پیوند C=O نیز یک باند جذبی در 1745 cm-1 ایجاد مینماید [13]. ارتعاشات کششی پیوندهای –C-H(CH2) نیز منجر به پیدایش باندهای جذبی در cm-1 2855 و 2924 میشوند. درههای جذبی مشاهده شده در 445 و 625 cm -1 در نمونه نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 مربوط به ارتعاش پیوند Fe-O در ساختار اسپینلی است [15]. که مؤید وجود اکسید آهن در نمونه است. از سوی دیگر باند جذبی ناشی از پیوند C=O در نمونه اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 بسیار ضعیف شده و پیوند C-O نیز به سمت فرکانس پایینتر (1053 cm -1) انتقال یافته است که نشان دهنده برهمکنش بین امگا-3 و سطح نانوذرات است.
شکل 3- طیف FTIR روغن امگا-3 (w3 ) و اکسیدآهن پوشش داده شده با امگا-3
تصاویرمیکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) Transmission Electron Microscopy نانوذرات اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 در شکل 4 نمایش داده شده است. همان گونه که ملاحظه میگردد تصویر شامل نقاط (نواحی) تیره است که نشان دهنده نانوذرات اکسیدآهن بوده و نواحی روشن مؤید پوشش اطراف آنها میباشد که به دلیل اندازه بسیار ریز ذرات با وضوح بالا قابل مشاهده نیست. با توجه به تصاویر، اندازه ذرات کم‌تر از 10 نانومتر بوده و توزیع اندازه آنها تقریباً یکنواخت میباشد.
شکل 4- تصویر TEM نمونه اکسیدآهن پوشش داده شده با امگا-3
ارزیابیهای هیستولوژیک کبد، کلیه و طحال موشهای هر سه گروه مورد آزمایش، در گروههای تجربی 1 و 2 که به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 و30 میلیگرم بر کیلوگرم قرار گرفته بودند، ساختار سلولی نرمالی مشاهده شد و در مقایسه با گروه کنترل تصویر بافتی یکسانی داشتند و اندازه سلولها و عروق خونی تفاوتی با گروه کنترل نشان نداد (شکل 5).
شکل 3- طیف FTIR روغن امگا-3 (w3 ) و اکسیدآهن پوشش داده شده با امگا-3
تصاویرمیکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) Transmission Electron Microscopy نانوذرات اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 در شکل 4 نمایش داده شده است. همان گونه که ملاحظه میگردد تصویر شامل نقاط (نواحی) تیره است که نشان دهنده نانوذرات اکسیدآهن بوده و نواحی روشن مؤید پوشش اطراف آنها میباشد که به دلیل اندازه بسیار ریز ذرات با وضوح بالا قابل مشاهده نیست. با توجه به تصاویر، اندازه ذرات کم‌تر از 10 نانومتر بوده و توزیع اندازه آنها تقریباً یکنواخت میباشد.
شکل 4- تصویر TEM نمونه اکسیدآهن پوشش داده شده با امگا-3
ارزیابیهای هیستولوژیک کبد، کلیه و طحال موشهای هر سه گروه مورد آزمایش، در گروههای تجربی 1 و 2 که به ترتیب تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10 و30 میلیگرم بر کیلوگرم قرار گرفته بودند، ساختار سلولی نرمالی مشاهده شد و در مقایسه با گروه کنترل تصویر بافتی یکسانی داشتند و اندازه سلولها و عروق خونی تفاوتی با گروه کنترل نشان نداد (شکل 5).
شکل 5- تصاویر هیستولوژیک کبد، کلیه و طحالA ) کبدگروه کنترل (B کبد گروه تجربی1 (C کبدگروه تجربی2D ) کلیه گروه کنترل (E کلیه گروه تجربی1 (F کلیه گروه تجربی2 (G طحال گروه کنترل (H طحال گروه تجربی1 (I طحال گروه تجربی2
براساس نتایج حاصل، میزان فاکتور اوره خون در نمونههای مورد بررسی، هیچگونه تغییر معناداری در مقایسه با گروه کنترل نداشت. در بررسی آنزیمهای کبدی، میزان آنزیم ALT در گروه تجربی 2 در مقایسه با گروه کنترل به طور معنیداری افزایش یافته بود )038/0(P=. هم‌چنین هیچ تغییری در آنزیم AST در گروههای تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 نسبت به گروه کنترل مشاهده نشد. در بررسی کراتینین خون نیز در نمونههای مورد بررسی، سطح کراتینین در گروه تجربی 2 نسبت به گروه کنترل به طور معنیداری افزایش یافته بود )042/0(P= (نمودار 1).
نمودار 1- آنالیز فاکتورهای اوره، کراتینین، ASTو ALTدر گروههای مورد آزمایش. نتایج نشان دهنده میانگین± انحراف استاندارد میباشد، اختلاف آماری در مقایسه با گروه کنترل منفی می باشد) 05/0*P< (.
بحث
نانوذرات اکسیدآهن با توجه به خواص فیزیکوشیمیایی کاربردهای وسیعی دارند [16]. با توجه به سنتز آسان، سازگاری زیستی، چند منظوره بودن و امکان اصلاح سطح بیش‌تر با عوامل مختلف شیمیایی، نانوذرات اکسیدآهن میتوانند در بسیاری از زمینههای پزشکی مورد استفاده قرار گیرند [4].
نانوذرات با توجه به ابعاد بسیار کوچک از سدهای فیزیولوژیکی داخل بدن به سهولت عبور میکنند [17] و پس از ورود به جریان خون با سلولهای ایمنی بدن، سلولهای خونی، فاکتورهای انعقادی، پروتئین هایپلاسما و پلاکتها تعامل برقرار کرده و موجب فعالیتهای متعددی از جمله تغییر تعداد سلولهای خونی، تحریک استرس اکسیداتیو، کاهش فعالیت آنتیاکسیدانی سلول و افزایش سلولهای درگیر در فرآیندهای ایمنی میشوند [19-18].
در پژوهش حاضر اثرات نانوذره اکسید آهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10و30 میلیگرم برکیلوگرم که بهصورت درون صفاقی تزریق شد، بر فاکتورهای خونی و آنزیمها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل بیان‌گر این بود که میزان اوره خون و آنزیم AST در گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل هیچگونه تفاوت معناداری را نشان نداد. در بررسی آنزیم ALT مشاهده شد که سطح این آنزیم در گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری افزایش یافته بود. هم‌چنین میزان کراتینین نیز در دوز 30 میلیگرم برکیلوگرم در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری افزایش یافته بود. به نظر میرسد نانوذرات بهدلیل ابعاد کوچکتر و توانایی نفوذ بیش‌تر به غشای سلول به خصوص در غلظت بیش‌تر، میتوانند به سلولهای کبدی نفوذ کرده و در فعالیت آنزیمی آنها اختلال ایجاد کنند [7].
نتایج مطالعات Shubayev و همکاران نشانگر این بود که اساسیترین علت عدم اثرات سمیت نانوذرات اکسیدآهن بر جانوران، حذف سریع آنها از جریان خون توسط ماکروفاژهای موجود در کبد، طحال و گرههای لنفاوی است که این حذف سریع پس از پدیده اپسونیزاسیون (تجمع پروتئینهای خون در اطراف نانوذرات) صورت میگیرد و موجب تحریک سیستم ایمنی و دفع نانوذرات میشود. بنابراین در پژوهش حاضر با تزریق نانوذرات، بخشی از آنها از طریق جریان خون خارج و مقدار باقی‌مانده از آنها فرصت نفوذ و ورود به اندامهای مختلف بدن را داشته و در نتیجه اثرات جانبی چندانی ایجاد نکرده است [20].
مطالعات میکروسکوپی بافتهای کبد، کلیه و طحال گروههای تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با گروه کنترل نشان داد که بافتهای کبد، کلیه و طحال کاملاً عادی است. هم‌چنین سلولهای کبد، کلیه و طحال در گروههای تحت تیمار سیتوپلاسم و هسته مشخصی دارند و هیچ اختلال غیر طبیعی در آن وجود ندارد.
مطالعات پیشین نشان داده است که استفاده از اسیدهای چرب امگا-3 به عنوانی پوششی برای نانوذره اکسیدآهن میتواند باعث افزایش سطح کاتالاز در پراکسیزومها و سیتوپلاسم شود. در نتیجه موجب بهبود دفاع در برابر رادیکال‌های آزاد شود. هم‌چنین اسیدهای چرب امگا-3 میتوانند جایگزین اسیدهای چربی شوند که مورد حمله رادیکال‌های اکسیژن قرار گرفته‌اند [21-22].
نانوذرات اکسیدآهن در محافظت از سلولهای عصبی در برابر استرسهای اکسیداتیو در ضایعات نخاعی نقش دارند. هم‌چنین اثر نانوذرات اکسید آهن و میدان مغناطیسی در رگزایی در موشهای دچار ایسکمی در ناحیه هیپوکامپ مغز در مطالعات اخیر تأیید گردیده است [23].
یکی از محدودیتهای این پژوهش، نداشتن کار مولکولی و بررسی بیان ژنهای دخیل در آپوپتوز بود. پیشنهاد میشود که ژنهای دخیل در آپوپتوز در بافتهای مختلف هم در پژوهشهای آتی مورد بررسی قرار بگیرد.
نتیجهگیری
در مجموع نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 اثرات سمی بر بافتهای مورد مطالعه نداشته است و اختلال محسوسی در فاکتورهای خونی به وجود نیاورده است. از اینرو میتواند به عنوان یک فاکتور کمکی در درمان سلولهای سرطانی و هم‌چنین بهعنوان یک حامل دارویی مورد ارزیابی بیش‌تر قرار گیرد.
تشکرو قدردانی
با تشکر از دانشگاه محقق اردبیلی که امکانات لازم در جهت انجام این پژوهش را فراهم نمود. هم‌چنین از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه محقق اردبیلی به خاطر حمایت مالی این پژوهش قدردانی میشود.
.
نانوذرات اکسیدآهن با توجه به خواص فیزیکوشیمیایی کاربردهای وسیعی دارند [16]. با توجه به سنتز آسان، سازگاری زیستی، چند منظوره بودن و امکان اصلاح سطح بیش‌تر با عوامل مختلف شیمیایی، نانوذرات اکسیدآهن میتوانند در بسیاری از زمینههای پزشکی مورد استفاده قرار گیرند [4].
نانوذرات با توجه به ابعاد بسیار کوچک از سدهای فیزیولوژیکی داخل بدن به سهولت عبور میکنند [17] و پس از ورود به جریان خون با سلولهای ایمنی بدن، سلولهای خونی، فاکتورهای انعقادی، پروتئین هایپلاسما و پلاکتها تعامل برقرار کرده و موجب فعالیتهای متعددی از جمله تغییر تعداد سلولهای خونی، تحریک استرس اکسیداتیو، کاهش فعالیت آنتیاکسیدانی سلول و افزایش سلولهای درگیر در فرآیندهای ایمنی میشوند [19-18].
در پژوهش حاضر اثرات نانوذره اکسید آهن پوشیده با امگا-3 با دوزهای 10و30 میلیگرم برکیلوگرم که بهصورت درون صفاقی تزریق شد، بر فاکتورهای خونی و آنزیمها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل بیان‌گر این بود که میزان اوره خون و آنزیم AST در گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل هیچگونه تفاوت معناداری را نشان نداد. در بررسی آنزیم ALT مشاهده شد که سطح این آنزیم در گروههای تحت تیمار در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری افزایش یافته بود. هم‌چنین میزان کراتینین نیز در دوز 30 میلیگرم برکیلوگرم در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری افزایش یافته بود. به نظر میرسد نانوذرات بهدلیل ابعاد کوچکتر و توانایی نفوذ بیش‌تر به غشای سلول به خصوص در غلظت بیش‌تر، میتوانند به سلولهای کبدی نفوذ کرده و در فعالیت آنزیمی آنها اختلال ایجاد کنند [7].
نتایج مطالعات Shubayev و همکاران نشانگر این بود که اساسیترین علت عدم اثرات سمیت نانوذرات اکسیدآهن بر جانوران، حذف سریع آنها از جریان خون توسط ماکروفاژهای موجود در کبد، طحال و گرههای لنفاوی است که این حذف سریع پس از پدیده اپسونیزاسیون (تجمع پروتئینهای خون در اطراف نانوذرات) صورت میگیرد و موجب تحریک سیستم ایمنی و دفع نانوذرات میشود. بنابراین در پژوهش حاضر با تزریق نانوذرات، بخشی از آنها از طریق جریان خون خارج و مقدار باقی‌مانده از آنها فرصت نفوذ و ورود به اندامهای مختلف بدن را داشته و در نتیجه اثرات جانبی چندانی ایجاد نکرده است [20].
مطالعات میکروسکوپی بافتهای کبد، کلیه و طحال گروههای تحت تیمار با نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 با گروه کنترل نشان داد که بافتهای کبد، کلیه و طحال کاملاً عادی است. هم‌چنین سلولهای کبد، کلیه و طحال در گروههای تحت تیمار سیتوپلاسم و هسته مشخصی دارند و هیچ اختلال غیر طبیعی در آن وجود ندارد.
مطالعات پیشین نشان داده است که استفاده از اسیدهای چرب امگا-3 به عنوانی پوششی برای نانوذره اکسیدآهن میتواند باعث افزایش سطح کاتالاز در پراکسیزومها و سیتوپلاسم شود. در نتیجه موجب بهبود دفاع در برابر رادیکال‌های آزاد شود. هم‌چنین اسیدهای چرب امگا-3 میتوانند جایگزین اسیدهای چربی شوند که مورد حمله رادیکال‌های اکسیژن قرار گرفته‌اند [21-22].
نانوذرات اکسیدآهن در محافظت از سلولهای عصبی در برابر استرسهای اکسیداتیو در ضایعات نخاعی نقش دارند. هم‌چنین اثر نانوذرات اکسید آهن و میدان مغناطیسی در رگزایی در موشهای دچار ایسکمی در ناحیه هیپوکامپ مغز در مطالعات اخیر تأیید گردیده است [23].
یکی از محدودیتهای این پژوهش، نداشتن کار مولکولی و بررسی بیان ژنهای دخیل در آپوپتوز بود. پیشنهاد میشود که ژنهای دخیل در آپوپتوز در بافتهای مختلف هم در پژوهشهای آتی مورد بررسی قرار بگیرد.
نتیجهگیری
در مجموع نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که نانوذره اکسیدآهن پوشیده با امگا-3 اثرات سمی بر بافتهای مورد مطالعه نداشته است و اختلال محسوسی در فاکتورهای خونی به وجود نیاورده است. از اینرو میتواند به عنوان یک فاکتور کمکی در درمان سلولهای سرطانی و هم‌چنین بهعنوان یک حامل دارویی مورد ارزیابی بیش‌تر قرار گیرد.
تشکرو قدردانی
با تشکر از دانشگاه محقق اردبیلی که امکانات لازم در جهت انجام این پژوهش را فراهم نمود. هم‌چنین از معاونت محترم پژوهشی دانشگاه محقق اردبیلی به خاطر حمایت مالی این پژوهش قدردانی میشود.
.
References
[1] Ostadhadi S, Bakhtiarian A, Azizi Y, Nikoui V. Respiratory and blood responses following intratracheal instillation of titanium dioxide nanoparticles in rabbits. TUMJ 2013; 71(1): 71-79.
[2] Bhushan I, Singh VK, Tripathi DK, editors. Nanomaterials and environmental biotechnology. India, S N. 2020; 1-17.
[3] Alirezaee M, BEHNAM RM, MAHDAVI SN, Chamsaz M. Epidemiological study of trace elements (Iron, Zinc, Copper, Chromium and Cobalt) in nails of sexually premature and matured boys. Iran J Basic Med Sci 2013; 26(1): 136-144.
[4] Dulińska-Litewka J, Łazarczyk A, Hałubiec P, Szafrański O, Karnas K, Karewicz A. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles—Current and prospective medical applications. Materials 2019; 12(4): 617-9.
[5] Abayarathne HM, Dunuweera SP, Rajapakse RM. Synthesis of cisplatin encapsulated Zinc oxide nanoparticles and their application as a carrier in targeted drug delivery. Ceylon J Sci 2020; 49(1): 71-9.
[6] Trivedi M, Murase J. Application of Titanium Dioxide. London, Intech. 2017; 61-71.
[7] Hajirahimi A, Farokhi F, Tokmehchi A. Effects of Iron oxide and zinc nanoparticles on the liver and muscles in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Iran J Vet Res 2015; 28(3): 293-306 [Farsi]
[8] Ramezani N, Shiravi A, Hojati V. The effect of different doses of silver nanoparticles on the lungs of male Wistar rats. J Anim Sci 2017; 9 (3): 57-62 [Farsi]
[9] Sheydaei P, Bayrami A, Arbabi S. Evaluation the toxicity of Titanium dioxide nanoparticles on hematological and biochemical parameters in mice. J Anim Sci 2019; 31(4): 396-404.
[10] Chang YN, Zhang M, Xia L, Zhang J, Xing G. The toxic effects and mechanisms of CuO and ZnO nanoparticles. Materials 2012; 5(12): 2850-71.
[11] Mirzaee S, Shayesteh SF, Mahdavifar S. Synthesis and characterization of cubic omega-3-coated cobalt ferrite nanoparticles. J Supercond Nov Magn 2014; 27(7): 1781-5.
[12] Naserzadeh P, Hafez AA, Abdorahim M, Abdollahifar MA, Shabani R, Peirovi H, Simchi A, Ashtari K. Curcumin loading potentiates the neuroprotective efficacy of Fe3O4 magnetic nanoparticles in cerebellum cells of schizophrenic rats. Biomed Pharmacother 2018; 108: 1244-52.
[13] Ghasemi M, Khazaei Koohpar Z, Falahati M. The Effect of Iron Oxide Nanoparticles and Magnetic Field on Angiogenesis and Deregulation of Vegfa Gene After Ischemia Reperfusion in Rat. J Arak Uni Med Sci 2018; 21(3): 83-93.
[14] Asadi A, Zahri S, Abdolmaleki A. Biosynthesis, characterization and evaluation of the supportive properties and biocompatibility of DBM nanoparticles on a tissue-engineered nerve conduit from decellularized sciatic nerve. Regen Ther 2020; 14: 315-21.
[15] Stoia M, Istratie R, Păcurariu C. Investigation of magnetite nanoparticles stability in air by thermal analysis and FTIR spectroscopy. J Therm Anal Calorim 2016; 125(3): 1185-98.
[16] Morton JG, Day ES, Halas NJ, West JL. Nanoshells for photothermal cancer therapy. Cancer Nanotechnol 2010; 3(624): 101-17.
[17] Sheydaei P, Bayrami A, Arbabi S. Evaluation the toxicity of Titanium dioxide nanoparticles on hematological and biochemical parameters in mice. J Anim Sci 2019; 31(4): 396-404.
[18] Gaharwar US, Paulraj R. Iron oxide nanoparticles induced oxidative damage in peripheral blood cells of rat. Int j biomed Sci Eng 2015; 8(04): 274.
[19] Cheraghi J, Hosseini E, Hoshmandfar R, Sahraei R. Hematologic parameters study of male and female rats administrated with different concentrations of silver nanoparticles. IJACS 2013; 5(7): 789-96.
[20] Shubayev VI, Pisanic II TR, Jin S. Magnetic nanoparticles for theragnostics. Adv Drug Deliv Rev 2009; 61(6): 467-77.
[21] Visioli F, Giordano E, Nicod NM, Dávalos A. Molecular targets of omega 3 and conjugated linoleic fatty acids–“micromanaging” cellular response. Front Physiol 2012; 42(3): 21-9.
[22] Gomes EC, Silva AN, Oliveira MR. Oxidants, antioxidants, and the beneficial roles of exercise-induced production of reactive species. Oxid Med Cell Longev 2012; 4(2012): 65-8.
[23] Ramezani T, Nabiun IM, Namvar F. Anti-cancerous effects of silver nanoparticles coated with curcmin on A2780 ovarian cancerous cells. Tissue Cell 2016; 7(3): 313-22.
[3]- (نویسنده مسئول) استادیار، گروه علوم مهندسی، دانشکده فناوری های نوین، دانشگاه محقق اردبیلی، نمین، ایران.
تلفن: 31505187-045، دورنگار: 31505187-045، پست الکترونیکی: abdolmalekiarash1364@gmail.com
تلفن: 31505187-045، دورنگار: 31505187-045، پست الکترونیکی: abdolmalekiarash1364@gmail.com
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
زيست شناسي
دریافت: 1400/4/21 | پذیرش: 1400/6/29 | انتشار: 1400/8/28
دریافت: 1400/4/21 | پذیرش: 1400/6/29 | انتشار: 1400/8/28
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
