Toxicity assessment of nanoparticles in various systems and organs

Abstract

Abstract:In the past decades, much attention has been paid to toxicity assessment of nanoparticles prior to clinical and biological applications. While in vitro studies have been increasing constantly, in vivo studies of nanoparticles have not established a unified system until now. Predictive models and validated standard methods are imperative. This review summarizes the current progress in approaches assessing nanotoxicity in main systems, including the hepatic and renal, gastrointestinal, pulmonary, cardiovascular, nervous, and immune systems. Histopathological studies and specific functional examinations in each system are elucidated. Related injury mechanisms are also discussed.

Designing Bioinspired 2D MoSe2 Nanosheet for Efficient Photothermal‐Triggered Cancer Immunotherapy with Reprogramming Tumor‐Associated Macrophages

“…Side effects and toxicity induced by nanomaterials on human bodies is now another major concern to researchers except its anticancer efficacy . First, we performed the hematological analysis to examine the effects of each treatment on the functions of the main organs.…”

Analysis of the Exposure of Organisms to the Action of Nanomaterials

“…For nanoparticles, information related to the possible effects on organisms is very limited. In connection with the above, it is necessary to conduct a number of indirect studies, from which it will be possible to develop models of the impact of nanoparticles on cells, tissues and organs as much as possible, and in the final stage to affect the entire organisms of both animals and humans [94]. To this end, research methods on nanoparticles and the effects of their impact on the environment can be divided into four groups: Methods for determining the physicochemical properties of nanoparticles, in vitro methods, in vivo methods, and ex vivo methods.…”

A contemporary nanotoxicological laboratory

“…O ile badania toksyczności in vitro nie są zbyt kosztowne, pozwalają przebadać dużą liczbę rodzajów nanomateriałów w krótkim czasie, o tyle nie pozwalają odwzorować całkowicie właściwości toksycznych, w tym efektów długoterminowych wykazywanych przez nanomateriały w żywym organizmie. Z tego powodu nanomateriały, które zostają wprowadzane do produkcji na większą skalę, czy to do wykorzystania w medycynie czy w przemyśle, muszą przejść etap badań in vivo [28]. Najczęściej stosowane organizmy to: myszy, szczury, króliki, Caenorhadbitis elegans czy danio pręgowany (ang.…”

“…zebrafish). W badaniach tych sprawdza się toksyczność względem narządów i układów kluczowych (wątroba, nerki, układ pokarmowy, układ oddechowy, układ sercowo-naczyniowy, układ nerwowy, układ odpornościowy) [28].…”

“…Badania te obejmują ocenę struktury mikroskopowej i makroskopowej narządów i tkanek, ocenę wskaźników procesu zapalnego, ocenę markerów biochemicznych uszkodzenia danego narządu, ocenę równowagi kwasowo-zasadowej i wodno-elektrolitowej czy ocenę wskaźników OS [28]. Tabela 2 zawiera zestawienie badanych cech uszkodzenia charakterystycznych dla danego organu (wg [28]).…”