나노기술은 21세기 국가 과학기술 경쟁력확보와 경제 및 사회의 지속가능한 발전을 위한 국가핵심 전략기술로 수많은 나노제품들이 우리 생활 주변에 사용되고 있지만 나노제품의 범용성은 나노물질의 생활환경 및 자연계로의 노출이 빈번하다. 나노물질의 안전성은 세포를 이용한 나노물질의 독성을 평가로 개발, 검증과정을 거치고 있지만 세포의 나노물질 노출 조건이 명시만 되어있을 뿐 실험조건에 따른 독성결과의 차이에 대한 연구는 미흡하다. 나노물질의 독성평가를 위해 표준화된 나노물질 세포독성 시험법을 구축하는 것이 필수적이다. 본 연구는 실험조건에 따른 세포독성 차이 비교를 하기위해 A549 cell과 HepG2 cell이랑 NHBE cell를 이용해 Plate 종류, 세포 양, 배지에 따른 독성 차이 비교를 MTS assay와 trypan blue assay로 분석하였다. 이에따라 나노 세포독성 시험법을 표준화하여 ...
나노기술은 21세기 국가 과학기술 경쟁력확보와 경제 및 사회의 지속가능한 발전을 위한 국가핵심 전략기술로 수많은 나노제품들이 우리 생활 주변에 사용되고 있지만 나노제품의 범용성은 나노물질의 생활환경 및 자연계로의 노출이 빈번하다. 나노물질의 안전성은 세포를 이용한 나노물질의 독성을 평가로 개발, 검증과정을 거치고 있지만 세포의 나노물질 노출 조건이 명시만 되어있을 뿐 실험조건에 따른 독성결과의 차이에 대한 연구는 미흡하다. 나노물질의 독성평가를 위해 표준화된 나노물질 세포독성 시험법을 구축하는 것이 필수적이다. 본 연구는 실험조건에 따른 세포독성 차이 비교를 하기위해 A549 cell과 HepG2 cell이랑 NHBE cell를 이용해 Plate 종류, 세포 양, 배지에 따른 독성 차이 비교를 MTS assay와 trypan blue assay로 분석하였다. 이에따라 나노 세포독성 시험법을 표준화하여 나노입자 크기, 세포주에 따른 세포독성 실험을 한다. 세포의 양에 따른 독성차이비교에서는 세포 양을 high density와 low density로 A549 cell과 HepG2 cell를 이용하여 CdSO₄와 20 nm SiO₂, 50 nm SiO₂를 노출하여 MTS assay를 진행한다. 그 결과 high density의 세포의 양이 cell viability가 약 2배 높게 나왔다. 따라서 세포의 양에 따른 cell viability가 다르기 때문에 한 개의 세포 양을 지정해 실험을 진행한다. 단, 현재까지 진행된 연구방법을 참고하면 high density로 실험하는 것을 추천한다. Plate 종류에 따른 독성차이비교는 A549 cell에 20 nm SiO₂를 노출하여 MTS assay한 결과 cell viability가 96well (51.57 %), 24well (41.78 %), 12well (25.96 %), 6well (19.75 %) 순으로 독성 값이 나왔다. 반면에 50 nm SiO₂에서는 plate에 따른 독성차이가 없다. 따라서 나노 세포독성 실험을 진행할 때 각 시험법에 맞는 Plate를 사용한다. MTS assay은 기존 연구에 많이 사용되고 있는 96well plate를 사용하고, Trypan blue assay는 세포의 양이 적으면 측정 오차가 크게나오고 세포를 배지로 희석해 200~2000 cells/ml 되도록 만들어야하므로 세포의 양이 많이 필요해 6well plate를 사용하는 것을 추천한다. 배지에 따른 세포 독성으로는 A549 cell과 HepG2 cell를 이용하여 CdSO4를 노출했을 때 A549 cell은 배지종류 DMEM-H (high glucose concentration: 83.76%), DMEM-L (low glucose concentration: 70.08%), RPMI (52.07%) 순서대로 생존율이 높았고, HepG2 또한 DMEM-H (54.17%), DMEM-L (31.8%), RPMI (11.62%) 순서대로 생존율이 높았다. 하지만 나노물질을 노출했을 때 배지에 따른 세포독성차이는 없다. 현재까지 진행된 연구방법을 비교하면 세포를 구입한 기관에서 명시한 배지를 사용하는 것을 추천한다. 따라서 A549 lung cancer cells과 HepG2 liver cancer cells은 DMEM Media를 사용하고, NHBE cell은 BEGM Media를 사용하는 것을 추천한다. 위 3가지 실험조건에 따른 세포독성 차이 비교 실험을 통해 얻은 결론으로 표준화된 나노물질 세포독성 시험법을 구축하여 실험을 진행하여 나노입자 크기와 세포주에 따른 세포독성 차이를 비교한 결과 나노 입자 크기에 따른 세포 독성 차이 비교한 결과 20 nm SiO₂가 50 nm SiO₂보다 독성이 더 큰 것으로 사료된다. 세포주에 따른 세포 독성 차이 비교한 결과 HepG2 cell이 A549 cell보다 SiO₂에 민감하여 독성 값이 크고 NHBE cell이 이 A549 cell보다 SiO₂에 민감하여 독성 값이 크다. 이 연구를 통해 국내외에서 다량 유통되고 있는 무기나노물질 SiO₂를 이용하여 나노 세포독성을 측정하였으며, 국제적으로 나노물질을 평가하는 표준시험법을 만드는데 기여하고 우리나라의 나노안전 대응방안을 모색하고자 한다.
나노기술은 21세기 국가 과학기술 경쟁력확보와 경제 및 사회의 지속가능한 발전을 위한 국가핵심 전략기술로 수많은 나노제품들이 우리 생활 주변에 사용되고 있지만 나노제품의 범용성은 나노물질의 생활환경 및 자연계로의 노출이 빈번하다. 나노물질의 안전성은 세포를 이용한 나노물질의 독성을 평가로 개발, 검증과정을 거치고 있지만 세포의 나노물질 노출 조건이 명시만 되어있을 뿐 실험조건에 따른 독성결과의 차이에 대한 연구는 미흡하다. 나노물질의 독성평가를 위해 표준화된 나노물질 세포독성 시험법을 구축하는 것이 필수적이다. 본 연구는 실험조건에 따른 세포독성 차이 비교를 하기위해 A549 cell과 HepG2 cell이랑 NHBE cell를 이용해 Plate 종류, 세포 양, 배지에 따른 독성 차이 비교를 MTS assay와 trypan blue assay로 분석하였다. 이에따라 나노 세포독성 시험법을 표준화하여 나노입자 크기, 세포주에 따른 세포독성 실험을 한다. 세포의 양에 따른 독성차이비교에서는 세포 양을 high density와 low density로 A549 cell과 HepG2 cell를 이용하여 CdSO₄와 20 nm SiO₂, 50 nm SiO₂를 노출하여 MTS assay를 진행한다. 그 결과 high density의 세포의 양이 cell viability가 약 2배 높게 나왔다. 따라서 세포의 양에 따른 cell viability가 다르기 때문에 한 개의 세포 양을 지정해 실험을 진행한다. 단, 현재까지 진행된 연구방법을 참고하면 high density로 실험하는 것을 추천한다. Plate 종류에 따른 독성차이비교는 A549 cell에 20 nm SiO₂를 노출하여 MTS assay한 결과 cell viability가 96well (51.57 %), 24well (41.78 %), 12well (25.96 %), 6well (19.75 %) 순으로 독성 값이 나왔다. 반면에 50 nm SiO₂에서는 plate에 따른 독성차이가 없다. 따라서 나노 세포독성 실험을 진행할 때 각 시험법에 맞는 Plate를 사용한다. MTS assay은 기존 연구에 많이 사용되고 있는 96well plate를 사용하고, Trypan blue assay는 세포의 양이 적으면 측정 오차가 크게나오고 세포를 배지로 희석해 200~2000 cells/ml 되도록 만들어야하므로 세포의 양이 많이 필요해 6well plate를 사용하는 것을 추천한다. 배지에 따른 세포 독성으로는 A549 cell과 HepG2 cell를 이용하여 CdSO4를 노출했을 때 A549 cell은 배지종류 DMEM-H (high glucose concentration: 83.76%), DMEM-L (low glucose concentration: 70.08%), RPMI (52.07%) 순서대로 생존율이 높았고, HepG2 또한 DMEM-H (54.17%), DMEM-L (31.8%), RPMI (11.62%) 순서대로 생존율이 높았다. 하지만 나노물질을 노출했을 때 배지에 따른 세포독성차이는 없다. 현재까지 진행된 연구방법을 비교하면 세포를 구입한 기관에서 명시한 배지를 사용하는 것을 추천한다. 따라서 A549 lung cancer cells과 HepG2 liver cancer cells은 DMEM Media를 사용하고, NHBE cell은 BEGM Media를 사용하는 것을 추천한다. 위 3가지 실험조건에 따른 세포독성 차이 비교 실험을 통해 얻은 결론으로 표준화된 나노물질 세포독성 시험법을 구축하여 실험을 진행하여 나노입자 크기와 세포주에 따른 세포독성 차이를 비교한 결과 나노 입자 크기에 따른 세포 독성 차이 비교한 결과 20 nm SiO₂가 50 nm SiO₂보다 독성이 더 큰 것으로 사료된다. 세포주에 따른 세포 독성 차이 비교한 결과 HepG2 cell이 A549 cell보다 SiO₂에 민감하여 독성 값이 크고 NHBE cell이 이 A549 cell보다 SiO₂에 민감하여 독성 값이 크다. 이 연구를 통해 국내외에서 다량 유통되고 있는 무기나노물질 SiO₂를 이용하여 나노 세포독성을 측정하였으며, 국제적으로 나노물질을 평가하는 표준시험법을 만드는데 기여하고 우리나라의 나노안전 대응방안을 모색하고자 한다.
Amorphous silica nanoparticles are widely applied in many fields. But the adverse effects of silica nanoparticle exposure were unclear. This study Compares cytotoxicity of silica nanoparticles depending on particle sizes and cell types. The cells used were A549 cell, HepG2 cell and NHBE cell. The si...
Amorphous silica nanoparticles are widely applied in many fields. But the adverse effects of silica nanoparticle exposure were unclear. This study Compares cytotoxicity of silica nanoparticles depending on particle sizes and cell types. The cells used were A549 cell, HepG2 cell and NHBE cell. The silica nanoparticles size used in this experiment is 20 nm, 50 nm, and 150 nm. The cell survival rate test is analyzed with MTS assay and Trypan blue assay. The IC50 value was 96.01 ± 6.38 µg/mL when 20 nm SiO₂ was exposed to A549 cell and the IC50 was 24.03 ± 1.71 µg/mL when 20 nm SiO₂ was exposed to HepG2 cell. The IC50 was 155.41 ± 16.64 µg/mL when 50 nm SiO₂ was exposed to A549 cells, and the IC50 was 139.33 ± 13.25 µg/mL when 50 nm SiO₂ was exposed to HepG2 cells. The IC50 was 49.54 ± 2.79 µg/mL when 150 nm SiO₂ was exposed to A549 cells and the IC50 was 5.59 ± 0.23 µg/mL when 150 nm SiO₂ was exposed to NHBE cells. During this research, domestic and oversea readily available inorganic material, SiO₂ is used to measure cytotoxicity, and we dedicated ourselves to set starndarzied test method for nano material evaluation and to come up with nano safety countermeasure in our country.
Amorphous silica nanoparticles are widely applied in many fields. But the adverse effects of silica nanoparticle exposure were unclear. This study Compares cytotoxicity of silica nanoparticles depending on particle sizes and cell types. The cells used were A549 cell, HepG2 cell and NHBE cell. The silica nanoparticles size used in this experiment is 20 nm, 50 nm, and 150 nm. The cell survival rate test is analyzed with MTS assay and Trypan blue assay. The IC50 value was 96.01 ± 6.38 µg/mL when 20 nm SiO₂ was exposed to A549 cell and the IC50 was 24.03 ± 1.71 µg/mL when 20 nm SiO₂ was exposed to HepG2 cell. The IC50 was 155.41 ± 16.64 µg/mL when 50 nm SiO₂ was exposed to A549 cells, and the IC50 was 139.33 ± 13.25 µg/mL when 50 nm SiO₂ was exposed to HepG2 cells. The IC50 was 49.54 ± 2.79 µg/mL when 150 nm SiO₂ was exposed to A549 cells and the IC50 was 5.59 ± 0.23 µg/mL when 150 nm SiO₂ was exposed to NHBE cells. During this research, domestic and oversea readily available inorganic material, SiO₂ is used to measure cytotoxicity, and we dedicated ourselves to set starndarzied test method for nano material evaluation and to come up with nano safety countermeasure in our country.
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