Содержание

Золото в организме человека

Золото в организме человека: роль, источники, нехватка и избыток

Золото (Au) — химический элемент с атомным номером 79. В простом виде представляет собой желтый металл, который исключительно устойчив к коррозии, чем и обусловливается его основная ценность. Помимо этого золото очень красиво, пластично и мягко.

Мало кто знает, что русскоязычное и английское (gold) названия этого металла имеют общий корень. Вокализмы здесь примерно такие: золото — золто (праславянское) — желтонас (литов.) — зелтс (латыш.) — гулб-жулб (готск.) — голд.

Тонкая пленка золота имеет зеленый цвет.

Золото — металл с высокой электро- и теплопроводностью. В этом отношении оно уступает только серебру и меди. Его плотность более 19 г/см3. Шарик из чистого золота диаметром всего 46,2 мм весит целый килограмм. Благодаря этому свойству при промывке золото легко отделяется от горной породы.

Нашим предкам золото полюбилось не только из-за красоты.

Будучи очень мягким металлом, оно легко обрабатывается. Для сравнения: золото примерно такое же мягкое, как и ноготь человека, поэтому при царапании ногтем на слитке чистого золота остается видимый след.

Пластичность золота удивительна. Его можно раскатать в фольгу толщиной всего 100 нм, при этом образуется так называемое сусальное золото, которое полупрозрачно. Всего лишь из 2 мг золота можно вытянуть целый метр проволоки.

До XIV века считалось, что золото вообще не может вступать в химические реакции. Однако открытие особой смеси кислот (соляной и азотной), известной теперь как «царская водка», доказало, что золото не является абсолютно химически инертным веществом. При температуре 200оС золото растворяется в концентрированной селеновой кислоте, оно медленно но растворяется в хлорной воде, реагирует с жидким бромом. Известны также золотоорганические соединения.

Роль золота в организме человека

Биологическая роль золота оказалась не так велика, как полагали в Средние века.

Это и неудивительно, ведь химическая инертность золота очень велика. Справедливости ради нужно отметить, что биологическая роль золота до конца не изучена.

На сегодняшний день установлено, что золото обладает бактерицидным действием само по себе, а в смеси с серебром оно усиливается многократно. Оно также оказывает заметное антисклеротическое действие. Существует предположение, что золото необходимо нашему организму для поддержания иммунитета от некоторых болезней.

Суточная потребность взрослого человека в золоте составляет всего 2-4 мкг. Такую дозу можно получить простым ношением обручального кольца на пальце.

В человеческом организме содержится около 0,01 г золота, почти 50% которого сконцентрировано в костях. Остальная часть приходится на печень, почки и другие органы и ткани.

Золото входит в состав некоторых металлопротеидов, вступает в химические реакции с соединениями меди, эластазой и протеазами, которые гидролизуют коллаген, а также другими веществами соединительной ткани.

Оно участвует в процессах связывания гормонов в тканях.

Считается, что как микроэлемент золото оказывает благотворное действие при общем старении организма, в том числе при таких возрастных заболеваниях, как атеросклероз, пародонтоз, остеохондроз, гипертония, деформирующий артрит, заболевания печени, депрессивные расстройства.

Йодистое золото применяется как средство против атеросклероза, и ценится тем, что в терапевтических дозах не имеет побочных эффектов. Другие соединения золота (ауранофин, кризанол и другие) используются в лечении ревматоидного и псориатического артрита, синдрома Фелти и системной красной волчанки.

Изотоп золота 198Au применяется в лечении некоторых онкологических заболеваний, в основном опухоли легких.

Источники золота в организме человека

Золото в организм человека попадает как через кожу (при ношении плотно прилегающих к коже ювелирных изделий), так и вместе с пищей. Особенно им богата кукуруза (зерна, стебли и листья).

Нехватка золота в организме человека

Дефицит золота в организме человека изучен недостаточно. Существует предположение, что при нехватке золота ускоряется процесс старения организма, повышается вероятность развития «старческих» заболеваний.

Избыток золота в организме человека

Металлическое золото не представляет опасности для человека. Некоторые органические соединения этого металла, используемые как лекарственные препараты, вызывают побочные эффекты и представляют опасность для здоровья человека.

При поступлении в организм больших доз соединений золота может наступить отравление. Хотя явление это исключительно редкое, его симптомы малоприятны: золото может ингибировать SH-ферменты, связываться с сульфгидрильными группами белков, при этом симптомы аналогичны отравлению другими тяжелыми металлами (тошнота, рвота, повышенное слюноотделение, отсутствие аппетита, упадок сил, вялость, поражения ЦНС, печени и почек, и т.д.).

При хроническом отравлении соединениями золота:

  • угнетается ЦНС;
  • возникают боли по ходу нервов;
  • образуются болезненные пятна на коже;
  • развивается потливость;
  • появляются боли в мышцах, костях и суставах, отеки ног;
  • возможно развитие непроходящего конъюнктивита;
  • происходит уменьшение массы тела и истощение организма;
  • возникает апластическая гипоплазия костного мозга;
  • развивается панцитопения (в т. ч. лейкопения, тромоцитопения).

Золото может вызвать аллергию даже в микродозах. Если при ношении золотых украшений на коже появилась сыпь, носить золото такому человеку нельзя.

Комментарии для сайта Cackl
e

Золото в сыворотке

Определение в крови концентрации золота, используемое для диагностики интоксикации или его недостатка.

Синонимы английские

Aurum (Au).

Метод исследования

Масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой.

Единицы измерения

Мкг/л (микрограмм на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

  • Детям в возрасте до 1 года не принимать пищу в течение 30-40 минут до исследования.
  • Не принимать пищу в течение 2-3 часов до исследования, можно пить чистую негазированную воду.
  • Не курить в течение 30 минут до исследования.

Общая информация об исследовании

Многие неорганические ионы могут быть определены в организме человека. Некоторые из них являются абсолютно необходимыми для нормального метаболизма элементами, как, например, натрий, калий, цинк, селен и йод. Другие (ртуть, кадмий, свинец) не выполняют никаких функций и даже, наоборот, оказывают токсическое воздействие при накоплении в высокой концентрации. Для диагностики острой или хронической интоксикации организма используют анализ на наличие того или иного микроэлемента.

Токсичность неорганических ионов зависит от многих факторов, в том числе возраста, пола, физиологического состояния организма, наличия сопутствующих заболеваний, а также пути поступления в организм и дозы. Основными источниками тяжелых металлов и микроэлементов являются пищевые продукты и вода, вдыхаемый воздух, а также в некоторых случаях лекарственные препараты.

Наиболее часто случаи отравления микроэлементами регистрируются на производстве. Несмотря на то что клиническая картина отравления тяжелыми металлами и микроэлементами несколько отличается в зависимости от природы и химической структуры вещества, определить элемент, вызвавший заболевания, на основании только лишь клинических признаков не представляется возможным.

Золото — благородный металл желтого цвета. Относится к условно-эссенциальным элементам — в норме в организме человека содержится некоторое количество золота, в основном в костях, также в печени и почках. Может вступать во взаимодействие с медью и с протеазами, гидролизующими коллаген, реагировать с эластазами и другими компонентами соединительной ткани. Не представляет опасности для человека в виде металла, однако теоретически при поступлении в организм больших доз соединений золота (что бывает очень редко, например в виде его органических производных, используемых как лекарственные препараты) может наступить отравление, симптомы которого схожи с отравлением другими тяжелыми металлами: тошнота, рвота, повышенное слюноотделение, упадок сил, вялость, поражение ЦНС, печени.

Для диагностики хронического отравления тем или иным элементом оптимальной биологической средой является моча. Для диагностики острого отравления предпочтительно использовать кровь. Результаты исследования волос и ногтей менее надежны, чем исследование крови и мочи. Это связано с тем, что придатки кожи способны накапливать вещества из внешней среды, поэтому их концентрация в волосах и ногтях не всегда отражает их концентрацию в организме.

При интерпретации результата исследования следует учитывать некоторые особенности метаболизма микроэлементов в организме. Признаки интоксикации могут наблюдаться и при нормальных (референсных) значениях концентрации.

Для чего используется исследование?

  • Для диагностики интоксикации пациентов с особенностями профессионального и бытового анамнеза.

Что означают результаты?

Референсные значения: 0,011 — 0,6 мкг/л.

Причины повышения уровня золота:

  • интоксикация.

Также рекомендуется

[06-231] Токсические микроэлементы (Cd, Hg, Pb)

[06-232] Токсические микроэлементы и тяжелые металлы (Hg, Cd, As, Li, Pb, Al)

[06-233] Основные эссенциальные (жизненно необходимые) и токсичные микроэлементы (13 показателей)

[06-234] Комплексный анализ на наличие тяжёлых металлов и микроэлементов (23 показателя)

[06-109] Жирорастворимые витамины (A, D, E, K)

[06-188] Водорастворимые витамины (B1, B5, B6, С)

[06-222] Комплексный анализ крови на ненасыщенные жирные кислоты семейства Омега-3 и Омега-6 

[40-422] Комплексная оценка оксидативного стресса (7 параметров) 

Кто назначает исследование?

Врач общей практики, профпатолог.

Литература

  • Ford et al. Clinical Toxicology/ M. D. Ford, K. A. Delaney, L. J. Ling, T. Erickson; 1st ed. — W.B. Saunders Company, 2001.
  • Klaassen et al. Casarett and Doull’s Essentials of Toxicology/ C. D. Klaassen, J.B. Watkins III. 1st ed. – MCGraw-Hill, 2004.
  • Fauci et al. Harrison’s Principles of Internal Medicine/A. Fauci, D.  Kasper, D. Longo, E. Braunwald, S. Hauser, J. L. Jameson, J. Loscalzo; 17 ed. — The McGraw-Hill Companies, 2008.
  • Chernecky C. C. Laboratory Tests and Diagnostic Procedures / С.С. Chernecky, В.J. Berger; 5th ed. — Saunder Elsevier, 2008.

Сколько золота в теле человека?

Этот благородный металл ассоциируется с ювелирными украшениями, но мало кто знает, что в теле человека тоже присутствует золото. Сколько золота в теле человека, откуда оно появилось и зачем нужно? Рассказывает Sauap.org со ссылкой на Geekometr.

Золото высоко ценится за его свойства, этот металл устойчив к коррозии, в чистом виде мягкий и пластичный, обладает красивым желтым цветом. Плотность золота ниже плотности ногтя, поэтому если провести ногтем по слитку, но на нем можно будет увидеть след. По своей теплопроводности золоту находится на третьем месте после меди и серебра.

Ранее считалось, что золото инертно, но в 14 веке ученые доказали, что оно вступает в реакцию со смесями кислот и жидким бромом, позднее были открыты органические соединения с участием золота. Роль золота в биохимии организма человека полностью не изучена, но точно известно, что этот металл обладает свойством убивать бактерии, особенно при сочетании с серебром. Ученые предполагают, что золото в организме человека необходимо для укрепления иммунитета и защиты от бактериальных заболеваний.

Организм человека постоянно нуждается в золоте, но эта потребность не велика, около 2-4 мкг в сутки. Восполнить эту потребность можно посредством золотых ювелирных украшений или питания, из всех продуктов больше всего золота содержится в кукурузе.

Для того, чтобы восполнить дневную потребность в золоте, достаточно носить на себе одно ювелирное украшение, к примеру, обручальное кольцо.

В организме взрослого человека содержится около 10 мг золота *(одна сотая грамма — 0,01 грамма), что составляет 1 : 7 000 000 часть (0,000014 %) от всей массы средне статистического человека (весом — 70 кг).

Примерно половина запасов находится в костях, другая половина распределяется между внутренними органами. В женском организме содержание золота выше, чем в мужском.

По уровню содержания в организме человека золото относят не к макро элементам (от 0,01 %) или микроэлементам (от 0,000001 %), а к мало изученным (в части их роли в человеческом организме) ультра микроэлементам и наноэлементам.

Важнейшей ролью золота в теле человека является участие в химических реакциях для синтеза коллагена, также оно влияет на связывание гормонов в тканях. Именно поэтому дефицит золота в организме часто связывают с ранним развитием старческих заболеваний, но подтверждающие данное предположение исследования отсутствуют.

Йодистые соединения золота используются в медицине для лечения атеросклероза, при отсутствии аллергической реакции в небольших дозировках они не имеют противопоказаний и побочных эффектов. Изотопы золота эффективно используются для излечения рака легких и других онкологических процессов.

Известно, что золото оказывает антисептическое воздействие на вирусы и бактерии, участвует в иммунных процессах организма и процессах связывания гормонов в тканях. Считается, что в норме золото благотворно влияет на работу мозга улучшая электро проводимость между нервными окончаниями клеток мозга, оказывает благотворное действие при общем старении организма, включая такие возрастные заболевания, как атеросклероз, пародонтоз, остеохондроз, гипертония, деформирующий артрит, заболевания печени, депрессивные расстройства, ряд других заболеваний, как следствие влияя на продолжительность жизни.

Если недостаток золота связывают с ранним старением, то опасность переизбытка золота определяется его формой. Металлическое золото полностью безопасно, чего нельзя сказать об органических соединениях. Передозировка золота, используемого в качестве препарата, вызывает отравление, аналогичное отравлению тяжелыми металлами.

Аллергия на золото встречается крайне редко, подверженные ей люди не переносят ни одну из форм золота. Проявляется аллергия на золото сыпью на коже в месте контакта с золотым изделием, при таком состоянии людям будут вредны даже микродозировки золото, соответственно им нельзя носить на себе украшения из этого металла.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями!

При копировании материала ссылка на сайт Sauap.org обязательна!

Главное фото: https://i.pinimg.com/736x/7b/89/67/7b89677833bc4566a3a44dc2f064941f—golden-girls-your-life.jpg

Поделиться ссылкой:

Похожее

Тяжелые металлы и их влияние на организм

О масштабном загрязнении окружающей среды вредными и токсичными веществами сейчас знают все. Ведь ни для кого не секрет, что атмосфера промышленных городов загрязнена выбросами тяжелых металлов. Они присутствуют в воздухе, которым мы дышим, в воде, которую пьем, в почве, где аккумулируются корнями растений и попадают в круговорот веществ в природе. Именно поэтому токсичные вещества можно найти во всем, что нас окружает: в продуктах питания, в косметических средствах, предметах интерьера и т.д.

А все ли металлы опасны?

Такие металлы, как железо, медь, цинк, молибден, в малых количествах играют физиологическую роль: участвуют в биологических процессах и являются необходимыми для правильного функционирования растений, животных и человека. Они участвуют в процессе фотосинтеза и усвоения растениями азота, способствует синтезу сахара, белков, крахмала, витаминов.

В чем заключается токсичность?

Тяжёлые металлы и их соединения оказывают токсическое воздействие на организм человека, вызывая ряд заболеваний. Некоторые металлы могут долго накапливаться в определенных органах и тканях.

Кадмий

Избыточное поступление кадмия в организм может приводить к анемии, поражению печени, нарушению функции легких, остеопорозу, деформации скелета, развитию гипертонии. Он накапливается в почках, может служить причиной образования в них камней.

Свинец

Свинец, наряду с мышьяком, кадмием, ртутью, относится к классу высокоопасных веществ. Свинец накапливается в костях, вызывая их постепенное разрушение, аккумулируется в печени и почках, может вызывать снижение работоспособности, ухудшение памяти и даже хронические заболевания мозга.

Ртуть

Ртуть оказывает токсическое воздействие на центральную нервную систему, вызывает тахикардию и приводит к эмоциональной неустойчивости, нарушению памяти, бессоннице, апатии и т.д. Человек постоянно чувствует усталость, быстро утомляется, становится рассеян и раздражителен. Его постоянно преследуют головные боли.

Что делать?

Поскольку развитие промышленности не стоит на месте, количество выбросов загрязнений в окружающую среду растёт, влияние экологии на здоровье человека на сегодняшний день составляет 25–50% от совокупности всех воздействующих факторов. Поэтому с уверенностью можно сказать, что жители мегаполисов в большей степени подвержены негативному воздействию окружающей среды. Именно для этого во все наши программы включена расширенная check-up диагностика, в рамках которой можно определить степень содержания тяжелых металлов в организме (14 металлов и 20 минералов). Основываясь на результатах диагностики можно определить:

  • общую степень интоксикации организма тяжёлыми металлами, способность их элиминации из организма;
  • количественное соотношение минерального баланса (20 минералов), наличие дефицита или избытка тех или иных минералов;
  • степень окислительной агрессии и кислотности организма, его анти-оксидативный статус.
  • степень предрасположенности к сахарному диабету, аллергиям, провести оценку регенеративного потенциала.

Необходимо уделить особое внимание питанию и естественной детоксикации организма. Один из самых эффективных способов — прием лечебной воды «Donat Mg» в рамках наших программ. Состав воды уникален по содержанию электрически-активного ионного магния (Mg++), количество которого превышает 1000мг/л. Прием курса рекомендуется после консультации с врачом.

Курорт Рогашка Слатина и лечебная вода «Donat Mg» широко известны в Европе с начала 19 века. Сюда приезжают со всех концов света, чтобы окунуться в атмосферу умиротворения и спокойствия, царящие в таком удивительно месте. Живописный ландшафт, единение с природой, медицинский центр с минеральным источником, комфортабельный отель с безукоризненным сервисом, разнообразие досуга и многое другое позволят вам зарядиться энергией, поправить здоровье, восстановить силы и просто отдохнуть вдали от шумного и загрязненного мегаполиса.

Посмотреть все статьи рубрики «Новости и статьи»

Сколько Золота Необходимо в Организме Человека?

Сколько золота в человеке, на что золото влияет в организме, откуда его получать и сколько нужно золота для поддержания здоровья.

В организме взрослого, средне статистического человека весом — 70 кг, содержится около 10 мг золота.

Распределение по телу: около 0,005 г находится в его костях, около трети содержится в крови (0,003 — 0,004 г, примерно 0,001 г на литр крови) и остальное золото от 0,0015 до 0,003 г распределено в волосах, коже, ногтях и других органах: печени, почках .

«Доказана интересная особенность: в женском организме содержание золота в 5 раз больше, чем в мужском». 

Причина этого пока неясна. Но у природы не бывает случайностей.  Группа шведских ученых доказала, что золото каким-то образом влияет на функцию яичников и на выработку половых гормонов у женщин. Его дефицит является одной из причин раннего климакса. В период менопаузы снижается концентрация эстрогенов в организме, что помимо прочего приводит к ишемической болезни сердца, повышению артериального давления, остеопорозу. Поэтому многие нутрициологи рекомендуют ввести в свой рацион курс питьевой воды с наночастицами золота при данных патологиях.

Считается, что в норме золото благотворно влияет на работу мозга улучшая электропроводимость между нервными окончаниями клеток мозга. Оно участвует в иммунных процессах организма и процессах связывания гормонов в тканях, оказывает омолаживающее действие на весь организм, помогает в терапии при атеросклерозе, остеохондрозе, гипертонии, деформирующем артрите, заболеваниях печени, нервных расстройств и депрессивных состояниях, и ряда других заболеваний, как следствие благотворно влияя на продолжительность жизни.

Однако будьте осторожны, на просторах интернета встречаются авторы, не являющиеся дипломированными учеными, предлагающие различные методы получения целебной золотой воды в домашних условиях. Не стоит настаивать воду на золотых украшениях или вовсе кипятить с ними воду. Золотые украшения состоят из сплава различных металлов, а не чистейшего золота. Подобные методы могут принести непоправимый вред организму, токсичному отравлению его металлами.

Достаточной суточной потребностью человека в поступлении золота для сохранения его нормального баланса в организме, считается поступление золота в пределах от 2 до 4 мкг (0,000 002 — 0,000 004 г). Обеспечиваться эта потребность может через  пищевой продукт: кукурузу, в 100 г кукурузы содержится примерно 0,5 мкг (0,000 000 5 г) золота; в меньших количествах содержится в побегах и листьях люцерны, жимолости, семенах льна, шишках пихты и сосны, — или через специальную подготовленную питьевую воду с наночастицами золота.

Настоящая лечебная золотая вода выпускается по патентованной технологии с применением нано молекул на ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии». В профилактических мерах рекомендуется употребление воды питьевой с наночастицами золота по 1 саше пакету 100 мл. Курс приёма может составлять от 14 дней до месяца. Кратность курса 2-3 раза в год.

Металлы и люди — ТЭК 360

Практически вся жизнь человека связана с металлами. Металлы находятся в составе многих окружающих нас предметов, техники, транспорта. А металлы в свободном состоянии могут образовывать соли и даже входить в состав человеческого организма. Да что там могут — они необходимы человеческому организму для нормального функционирования и развития.

Роль металлов в развитии человечества огромна. Прочность, пластичность, непроницаемость, твердость, ковкость — все эти характеристики сделали металлы ключевым материалом для создания орудий труда, оружия, техники. В истории имели место бронзовый и железный век, Серебряный век и т. д., потом началась эпоха электричества, а уже сейчас — эра электроники. Самые близкие перспективы для современного общества — полная автоматизация производства, распространение дронов (роботов), покорение космоса и т. д. И всё это будет происходить при непосредственном участии металлов. Но начнем с начала — с людей.

Металлы в людях

Каждый день мы сталкиваемся с металлами. Например, нажимая выключатель в комнате, мы запускаем процесс, когда электроны начинают свой путь по металлическим проводникам к металлическим деталям лампочки. И в комнате появляется свет! Гуляя по улице, мы видим множество металлических конструкций: мосты, рельсы, дома и т. д. Вокруг перемещаются автомобили и велосипеды, которые также состоят во многом из металлов. Металлы везде!

И даже в нас самих? Да, находясь в свободном состоянии, металлы могут включаться в состав солей, которые, в свою очередь, входят в состав человеческих клеток. Например, ионы калия регулируют белковый и углеводный обмен, а также необходимы для всех мышц, особенно сердечной! Соли магния оказывают антисептическое и сосудорасширяющее действие, соли кальция нужны для нормального роста скелета, а натрий помогает сохранять кислотный баланс в организме.

Таким образом, можно понять, что возможности металлов практически безграничны. Поговорим о конкретных представителях этих веществ и их значении для людей.

Золото

Золото — драгоценный металл, красивый и дорогой. Золото легко обрабатывается, не поддается коррозии. Конечно, в первую очередь это металл, важный для ювелирной индустрии. Но не только. К примеру, эксперты подсчитали, что в одном iPhone содержится 30 мг золота, которое используется при изготовлении плат.

Всё добытое золото сегодня находится в различных государственных и международных финансовых организациях, ювелирных изделиях, продукции электронной промышленности и стоматологии, а также в инвестиционных накоплениях (как известно, золото можно покупать и хранить в слитках).

Если золото смешать с другими металлами, оно не потеряет своих свойств и не впустит их в свою структуру, поэтому золото используют чистым. При этом золото легко выделить из любого вещества, так как оно не переходит из одного состояния в другое. Даже находясь в составе воздуха, золото останется золотом.

Говорят, что золото обладает магической силой и дает ее человеку. При этом поклоняться золоту нельзя, иначе у человека может начаться депрессия и даже болезнь, но если человек не одержим этим металлом, то оно помогает духовному росту. Так гласят легенды.

Серебро

Серебро также является редким металлом, но оно не вызывает в людях помешательства и в целом воспринимается более спокойно и в истории, и в наши дни.

Ценность серебра заключается в том, что оно может очищать — воду, воздух. Так, например, часто используются ионизаторы воздуха с серебряными частичками.

В то же время серебро быстро окисляется, когда взаимодействует с кислородом. Поэтому украшения из него делают реже, чем из золота, и они дешевле. Зато оно активно участвует в создании зеркал, елочных игрушек и т. д.

Говорят, что серебро обладает лечебными свойствами как раз в силу своей способности очищать. Народная медицина гласит: если настоять воду в течение суток на серебре и пить ее, можно очистить организм от шлаков.

Железо

С железом всё понятно: в быту и в жизни без него никуда, нужно железо и организму. При недостатке железа в организме возникает железодефицитная анемия. Препараты с содержанием железа использовали еще в древних Китае, Египте, Греции.

При этом опасен и переизбыток железа. Так, если в питьевой воде повышенное содержание железа, это, напротив, может привести к заболеваниям печени, крови и вызывать аллергические реакции.

Медь

Медь обладает редким свойством, которого нет у других металлов. Она не реагирует на электромагнитные бури, которые вызывают скачки давления. Это свойство легло в основу создания лечебных медных браслетов, которые часто носят люди с гипертонией.

Конечно же, много меди и в различных деталях окружающей нас техники. К примеру, в холодильниках, электродвигателях, газовых плитах содержится примерно по 1 кг меди.

Медь также входит в состав катализаторов окислительных процессов в человеческом организме. Известно более 50 белков и ферментов с содержанием меди. При этом медь и железо в живых организмах тесно связаны. Медь ускоряет окислительные реакции клеток, способствует образованию гемоглобина, накоплению железа впрок.

Чтобы получить достаточное организму количество меди, человеку нужно правильно питаться. К примеру, медь содержится в морепродуктах, в печени палтуса и трески, в гречневой и овсяной каше, в ржаном и пшеничном хлебе и т. д.

Алюминий

А вот «космический» алюминий вреден организму. Он парализует нервную и иммунную системы, способствует развитию болезни Альцгеймера. Алюминий может попасть в организм с продуктами питания, питьевой водой, солью и т. д.

Металлы и окружающая среда

Загрязнение металлами особенно возросло с всеобщей индустриализацией и глобализацией.

Из токсинов, попадающих в организм человека, 70% поступает из пищи, 20% — из воздуха, 10% — из воды. Токсины в виде металлов, не нужных организму в своем основном состоянии, как правило, попадают из воздуха в виде мельчайших частичек, образующихся при сгорании угля, нефти, торфа и другого горючего, а также в результате выбросов отдельных производств.

Кроме того, одним из основных источников токсичных загрязнений также является автотранспорт. Автомобили выбрасывают в атмосферу соли свинца, серу, углерод. От отравления свинцом у человека может даже начаться депрессия.

В связи с особенностями влияния металлов на окружающую среду, современные металлургические предприятия повсеместно заботятся об экологической безопасности производства и активно внедряют «зеленые» технологии. Речь идет и об инвестициях в проекты, направленные на минимизацию воздействия компаний на окружающую среду, и о закупке оборудования для природоохранных мероприятий. А крупнейшие металлурги проходят сертификацию по международному экологическому стандарту ISO 14001.

***

Таким образом, металлы в жизни людей сегодня могут играть различные роли: от важных составляющих конструкций и жизненно необходимой человеку техники до незаметных частиц в рассеянном состоянии, от микроэлементов человеческого организма до токсичных веществ, вызывающих аллергию и болезни. И если в промышленности управление металлами лежит на плечах металлургов, то в природе и живых организмах движение металлов регулируется законами биологии. Возможно, когда речь пойдет об освоении космоса и других планет с другими формами жизни, работа с металлами приобретет какие-то иные, новые образы и смыслы.

Коронки из золота – фото, отзывы, цены. Стоимость золотых коронок в Москве

Давно закончилось то время, когда было модно иметь золотые зубы. Тем не менее, установить коронки из золота можно и сегодня. Есть пациенты, которые предпочитают именно драгоценный металл. По ряду причин от него не отказываются и стоматологи, некоторые даже используют для себя. Плюсы, минусы и другие нюансы использования этих микропротезов — наша тема сегодня.

Установка золотых коронок: преимущества и недостатки

У золота в стоматологии есть ряд позитивных качеств, из-за которых оно повсеместно использовалось в СССР, и применяется до сих пор. В то же время, у него существуют и слабые стороны. Как обычно, мы отразили их в сравнительной таблице:

Плюсы золотых коронок

  • Биосовместимы с тканями человека, не вызывают отторжения и аллергии,
  • По свойствам похожи на собственную эмаль, не повреждают противоположные зубы,
  • Не вступают во взаимодействие с продуктами питания и слюной, не темнеют со временем,
  • Обладают противовоспалительным эффектом, защищают опорные единицы от кариеса,
  • Прочные и хорошо выдерживают жевательные нагрузки,
  • Имеют срок службы от 15 до 20-25 лет,
  • С ними легко работать врачам,
  • Они не могут треснуть или отколоться.

Минусы «драгоценных» зубов

  • Спорная эстетика,
  • Нужна обточка эмали,
  • Высокая цена.

Как видите, позитивных сторон у золотых коронок гораздо больше. А эстетику можно «докупить», сделав керамическое напыление. Зубы и золотые, и, в то же время, белые.

Какие бывают золотые коронки?

из драгоценного металла отличаются по составу сплава и способу изготовления. От этого зависит их стоимость:

  • Штампованные — делают из стандартных заготовок, которые фиксируют на стоматологический цемент. Они дешевле.
  • Литые — делают по индивидуальным слепкам, они лучше подогнаны и плотнее сидят, однако эмали перед их закреплением придется снять больше. Они дороже.

Золотые коронки состоят не только из чистого золота 900-й пробы. Этот металл слишком пластичен, поэтому для твердости к нему добавляют другие — платину, серебро, медь. В зависимости от процентного содержания добавок рассчитывается цена.

Кому можно поставить золотые коронки, а кому стоит выбрать другой вариант

Показания

Реставрация поврежденных зубных единиц жевательной группы на верхней челюсти и на нижней, полное восстановление их объема и функциональности.

Противопоказания

Наличие другого металла во рту, возраст менее 16 лет, беременность.

Немного о гальваническом электричестве, или как избежать эффекта «батарейки во рту»

При присутствии во рту протезов из железа, олова и его сплавов и, например, если поставить еще и золотой протез, начнутся электрохимические процессы, как в пальчиковой батарейке. Плюс — это золото, минус — железо или олово, а слюна — проводник. Происходит выработка гальванического электричества, что не лучшим образом сказывается на здоровье. Онемение и пощипывание во рту — не самые неприятные последствия. Гораздо опаснее хроническое отравление металлами, которые при таких условиях попадают в кровь.

Этапы фиксиции золотых коронок

Как и любые другие, заменители зубов из золота устанавливают по определенной схеме. Кратко мы отразили ее в таблице:

«Сколько золота в моем теле» и ответы на 6 других диких и безумных вопросов о золоте — лучшие аффинажеры Америки

«Сколько золота в моем теле и могу ли я его переработать?»

Согласно лучшим оценкам, которые нам удалось найти, около 0,00000005% среднего человеческого тела состоит из золота. Это означает, что если вы весите 200 фунтов, ваше тело содержит менее одной десятитысячной фунта золота. Так что, если вы думаете о переработке самостоятельно, вы не заработаете много денег. И вопреки некоторым мифам, золото не концентрируется в ногтях на ногах, волосах или веснушках. Просто внутри тебя этого не так много. Исключением является то, что если ваша стоматологическая работа включает в себя золотые пломбы, золотые слитки или золотую проволоку, они буквально на вес золота.

Источники: «Состав человеческого тела», Википедия и другие источники

«Правда ли, что Клеопатра ела золото?»

Люди задают этот вопрос, наверное, потому, что помнят слои сусального золота, которые наносили на деревянные гробы некоторых древнеегипетских правителей.Но, похоже, нет никаких доказательств того, что древние египтяне действительно ели золото.

Что кажется правдой, так это то, что Диана де Пуатье (1499-1566), любовница короля Франции Генриха II, отравилась, ежедневно выпивая зелье, содержащее золото, ртуть и другие металлы. Она думала, что это сохранит ее молодость. Это могло бы быть правдой, но, по-видимому, ее золотой коктейль убил ее, когда ей было 66 лет. Современные ученые проверили ее волосы и обнаружили, что они содержат в 500 раз больше нормы золота и ртути.Так что, может быть, она — единственное человеческое существо, которое могло расплавить себя.

Источник: «Любовница французского короля отравлена ​​золотым эликсиром», Генри Самюэль, The London Telegraph, 22 декабря 2009 г.

«Разве австрийский художник не написал картину из чистого золота, которая стоит миллионы долларов? ”

Этот слух ходил давно. Он основан на внешнем виде инкрустированного золотом портрета женщины по имени Адель Блох-Бауэр, написанного австрийским художником Густавом Климтом в 1907 году.Картина стоит кучу денег из-за того, кем был художник, а не из-за содержания в ней золота. На самом деле, он содержит только блестящую поверхность, сделанную из очень тонкого сусального золота. Кстати, эта картина находится в центре сюжета только что вышедшего фильма «Женщина в золоте».

Источник: «История «Женщины в золоте»: нацистские похитители произведений искусства и возвращение одной картины», Патрисия Коэн, The New York Times, 30 марта 2015 г.

«Золото постоянно падает на Землю из космоса? ”

Ответ: нет, так что не бегите на улицу в надежде что-нибудь поймать.Марсиане тоже не забрасывают нас им. Но, как и некоторые другие мифы о золоте, эта идея имеет под собой реальную основу. Некоторые ученые считают, что много золота нашей планеты (а также часть ее платины) попало сюда в период сильных метеоритных бомбардировок, которые произошли примерно через 200 миллионов лет после образования Земли. Было бы неплохо думать, что золото всегда падает вокруг нас, но, похоже, это не так.

Источник: «Золото Земли пришло из космоса?» Элизабет Свобода, Discover, 27 декабря 2011 г.

«Огромный клад золота, хранившийся нацистами, все еще ждет своего открытия?»

Эта легенда, кажется, не хочет уходить.А может быть, и не должно, потому что есть заслуживающие доверия сообщения о том, что нацисты действительно спрятали большое количество золота в озере Топлиц в Австрии. Эти подозрения сейчас расследуются.

Источник: «Неужели 70 лет в этом прекрасном озере были спрятаны тайные нацистские сокровища?» Оуэн Беннетт, The Express, 28 марта 2014 г.

«Есть ли где-нибудь в Европе музей алхимии?»

Да, есть. Это Музей алхимиков и магов Старой Праги, расположенный в этом городе.Это выглядит очень весело.

Источник: Сайт музея http://www.muzeumpovesti.cz/en

«Могут ли таксы чуять золото?» и «Могут ли свиньи чуять золото?»

Да, мы слышали оба этих вопроса. Хотя это правда, что различные животные с острым носом использовались для поиска термитов, наркотиков, трюфелей, беглецов из тюрем, бомб, грызунов и многого другого, нет никаких доказательств того, что они могут вынюхивать золото.

Мы готовы ответить на ваши вопросы. . .

Наши переработчики драгоценных металлов готовы ответить на ваши вопросы о переработке золота и других драгоценных металлов.Позвоните нам сегодня по телефону 800-426-2344 и спросите!

Похожие сообщения:

Стоит ли верить теориям заговора о золоте?
Почему золото по-прежнему делает новости каждый день
Три причины, по которым золото, которое у вас есть, обладает мистическими и магическими свойствами
Сейчас хорошее время для продажи моего золота?

 

 

 

 

 

Сколько золота в человеческом теле?

Как и другие живые существа, человеческое тело также состоит из различных элементов. В его состав входят кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, калий, сера, натрий, хлор, магний и другие микроэлементы. Это заставляет нас задаться вопросом, есть ли золото внутри человеческого тела. И если да, то сколько золота в человеческом теле? Какую роль играет золото в организме человека? Улучшит ли потребление золота наше здоровье? Чтобы ответить на такие вопросы, вот несколько важных вещей, которые нам нужно знать о золоте и человеческом теле.

Есть ли золото в организме человека?

По оценкам, средний человек весом около 70 кг будет иметь примерно 0.В них 22 миллиграмма золота. Вероятно, он распространяется по всему телу, например, в легкие, кровь, сердце, мозг и суставы. Это в значительной степени статистическая оценка, а не то, что было проверено в лаборатории. Потребуется несколько тысяч таких тестов, чтобы окончательно подтвердить среднее содержание золота в организме человека. Поскольку это будет довольно дорогостоящим мероприятием, исследователи использовали статистический анализ для измерения количества золота, присутствующего в организме человека.

Какова роль золота в организме человека?

Элементы, такие как кальций, медь, магний, калий, железо, натрий, цинк и т. д.играют важную роль в функционировании человеческого организма. Например, кальций важен для наших костей и зубов. Железо необходимо для переноса кислорода к клеткам. Есть бесчисленные функции, которые эти элементы выполняют в нашем организме. В случае с золотом говорят, что оно повышает наш интеллект, помогает движению суставов и улучшает передачу электрических сигналов по всему телу. Однако эти вещи не были доказаны.

Золото улучшит наше здоровье?

Вы могли наткнуться на статьи или видеоролики, рассказывающие о пользе золота.Некоторые могут выступать за ношение золотых украшений, говоря, что следовые количества золота передаются в организм через кожу. Другие могут поручиться за употребление специализированных пищевых продуктов, обогащенных золотом. Однако эти утверждения не были научно доказаны в лабораторных условиях. Золото крайне инертно, поэтому оно проходит через организм непереваренным. Так что употребление продуктов, обогащенных золотом, может быть просто маркетинговым трюком. Однако это может иметь психологическое воздействие, которое называют «плацебо».

С точки зрения здоровья вам было бы лучше сосредоточиться на продуктах питания, которые действительно важны. Такие вещи, как железо, кальций, калий, магний, фосфор и т. д., послужат вам лучше. Также сосредоточьтесь на потреблении большего количества натуральных продуктов вместо того, что производится на фабрике. Что касается золота, то оно тоже пригодится в жизни. Однако это будет более актуально для таких вещей, как долгосрочные инвестиции. Золото может увеличить ваше богатство, но не ваше здоровье.

ученых теперь знают, откуда берется золото в человеческом мозгу«Это означает, что в каждом из нас мы найдем количество этих элементов, в основном в форме йода, который необходим для жизни», — говорит один из астрономов, участвовавших в исследовании, Имре Бартос из Университета Флориды.


Золото, в частности, довольно увлекательный материал — можно даже утверждать, что наше индивидуальное существование зависит от него, как объясняет астроном Мишель Таллер.

Используя следовые количества, обнаруженные в LAP-149, астрофизики Бартос и Сабольч Марка из Колумбийского университета провели серию компьютерных симуляций, чтобы увидеть, смогут ли они определить правильные обстоятельства – как сверхновые звезды, так и столкновения нейтронных звезд в качестве кандидатов – которые могли бы привести к нашей более тяжелые элементы.

Они обнаружили, что единственное слияние двух нейтронных звезд могло бы помочь, если бы оно произошло на расстоянии около 1000 световых лет от пыли и обломков, которые в конечном итоге слились в нашу солнечную систему, и если бы это произошло примерно за 100 миллионов лет до Солнечной системы, или примерно 4,6 миллиарда лет назад.

Что касается команды, обнаружившей катаклизм, из-за которого появилось так много золота, Марка отмечает: «Наши результаты касаются фундаментального вопроса человечества: откуда мы пришли и куда идем? Очень трудно описать потрясающие эмоции, которые мы испытали, когда осознали, что нашли, и что это значит для будущего, когда мы ищем объяснение нашего места во вселенной.

Согласно техническому трактату «Элементы, третье издание», написанному Джоном Эмсли и опубликованному издательством Clarendon Press в Оксфорде в 1998 году, тело среднего человека весом 70 кг будет содержать в общей массе 0,2 миллиграмма золота. Объем этого золота в очищенном виде составит 10 нанолитров. Если бы это очищенное золото было сформировано в твердый куб из очищенного золота, размер каждой стороны куба составил бы 0,22 миллиметра.

Для сравнения, человеческое тело содержит 43 килограмма кислорода, самого распространенного элемента на земле, а также человеческого тела.Другие элементы, обнаруженные в организме человека, включают 16 кг углерода и 7 кг водорода.

Хотя роль золота в физиологических процессах человеческого тела была неизвестна в течение многих лет, недавно было установлено, что золото играет роль как в здоровье, так и в поддержании суставов, а также является ключевым элементом в передаче электрических сигналов по всему телу. Интересно отметить, что человеческое тело содержит 1,0 грамм кремния. Этот элемент обычно встречается в природе в присутствии золота, и его метаболическая функция в настоящее время неизвестна.

 

Люди сделаны из золота — серебра и платины тоже


  • Новое открытие двух астрофизиков говорит нам о том, что в каждом человеке на Земле есть немного золота, серебра и платины.
  • Взрыв между двумя нейтронными звездами 4,6 миллиарда лет назад дал Земле 0,3% ее драгоценных металлов.
  • Если бы такой взрыв произошел сегодня, радиация «затмила бы ночное небо».
Миллиарды и миллиарды лет назад, еще до того, как появился мир, столкновение двух нейтронных звезд дало Земле самые ценные с коммерческой точки зрения металлы — золото, серебро, платину и уран.

Существование такого космического события также означает, что в каждом человеке на Земле есть немного этих элементов, согласно Сабольчу Марке из Колумбийского университета и Имре Бартоса из Университета Флориды, сделавшего открытие.

В каждом из нас мы найдем количество этих элементов, в основном в виде йода, необходимого для жизни.

Имре Бартос, Университет Флориды и соавтор книги «Близкое слияние нейтронных звезд объясняет распространенность актинидов в ранней Солнечной системе»


Столкновение звезд произошло примерно в 1000 световых лет от того места, где сейчас находится Земля.По словам двух астрофизиков, которые сообщили о своих выводах в Природа.


Они утверждают, что если бы такой взрыв произошел сегодня, а не 4,6 миллиарда лет назад, излучение «затмило бы все ночное небо».

Ковка элементов

Ученые знали, что столкновение двух нейтронных звезд может произвести тяжелые металлы в 2017 году, когда произошло столкновение на расстоянии 130 миллионов световых лет — событие, помеченное как GW170817 — произошло. Горячее, плотное облако обломков нейтронных звезд произвело нечто, называемое «килоновой», которое возникает, когда две нейтронные звезды в конечном итоге вращаются достаточно быстро и достаточно близко, чтобы каждая из них разделилась, а затем слилась вместе, высвобождая энергию в виде гамма-всплеска и взрыва. вспышка света НАСА
Но впервые стало известно о происхождении тяжелых металлов на Земле.

Бартос и Сказбольч проанализировали радиоактивные изотопы из ранних метеоритов Солнечной системы, чтобы найти элемент, называемый актинидами — тяжелые элементы, которые имеют протоны или атомные номера от 89 до 103.

И, поскольку у этих изотопов есть период полураспада — а это значит, что вероятность того, что атом подвергнется ядерному распаду, составляет всего 50%, — астрофизики использовали актиниды, чтобы восстановить изобилие элементов в ранней Солнечной системе.


Конец на Земле

Чтобы определить, когда именно произошло столкновение, им пришлось запускать симуляции, пока они не нашли подходящее — за 100 миллионов лет до возникновения Земли; 1000 световых лет от Солнечной системы. Но это все еще было внутри Млечного Пути, когда газовое облако еще формировало Солнечную систему, какой мы ее знаем. Рентгеновские лучи (синие) были последним типом света, наблюдаемым в оставшейся струе, распространяющейся в стороны во время события GW170817 НАСА.

Поскольку это событие произошло так давно, найти его осталось не так уж и много.

Несмотря на это, Марка говорит: «Наши результаты касаются фундаментального поиска человечества: откуда мы пришли и куда мы идем», поясняя далее: «Очень трудно описать потрясающие эмоции, которые мы испытали, когда осознали, что мы что мы нашли и что это значит для будущего, когда мы ищем объяснение нашего места во Вселенной.”

Откуда взялось человечество и куда оно движется — один из самых элементарных вопросов, на который пыталась ответить наука. Даже в последнем романе Дэна Брауна «Происхождение» блестящий ученый-компьютерщик проводит симуляции, чтобы определить, как возникла жизнь.

См. также:
Newmont Mining купит Goldcorp в рамках сделки на 10 миллиардов долларов, чтобы создать крупнейшего в мире производителя золота

Астрономы только что доказали невероятное происхождение почти всего золота, платины и серебра во Вселенной

В каждом человеческом теле есть следы золота, но лишь немногие могут его найти

Еще в марте компания Dick’s Sporting Goods (DSG) начала маркетинговое спонсорство Летних Олимпийских игр 2016 года с рекламного ролика, посвященного американским спортсменам-любителям и олимпийским претендентам. Но эти спортсмены не просто претенденты, они также являются сотрудниками DSG, частью инициативы, в рамках которой работают более 200 спортсменов из 36 олимпийских и паралимпийских видов спорта в 106 магазинах компании в 34 штатах США

Сейчас, за неделю до этого На церемонии открытия в Рио бренд представляет следующий этап своего олимпийского маркетинга с «Золото в США», эпическим роликом, который говорит нам, что в каждом человеческом теле содержится 0,2 миллиграмма золота. Но лишь немногие могут копнуть достаточно глубоко, чтобы найти его.

Вице-президент DSG по бренд-маркетингу Райан Экель говорит, что эта новая работа призвана пролить свет на наши сходства между элитными спортсменами, спортсменами-любителями и всеми остальными, чтобы проиллюстрировать, что делает этих олимпийцев особенными. «Когда мы познакомились с нашими соперниками за последний год и начали по-настоящему понимать, что нужно, чтобы стать сборной США, как спортсменом, так и человеком, мы хотели найти запоминающийся и эмоциональный способ почтить весь их путь. — говорит Эккель. «Мы чувствовали, что тот факт, что в каждом человеческом теле есть небольшое количество золота, был прекрасной метафорой того, что нужно для достижения золотой медали на Олимпийских или Паралимпийских играх.Это одновременно говорит с нами как с личностями и связывает нас как людей с чем-то, что кажется намного большим, чем спорт».

Новая маркетинговая работа включает в себя четыре 30-секундных рекламных профиля звезды пляжного волейбола Керри Уолш Дженнингс (у которой также есть полнометражный документ на NBC, подготовленный DSG и Tribeca Digital Studios), гимнаста Данелла Лейва, фехтовальщика Дэрила Гомера и дайвер Лаура Райан.

Экель говорит, что бренд задает себе три важных вопроса, прежде чем приступить к такой идее.«Во-первых, поддерживает ли эта идея основное убеждение нашей компании в том, что спорт делает людей лучше», — говорит он. «Второй вопрос заключается в том, основывается ли концепция на подлинном, актуальном и осмысленном понимании того, что значит быть спортсменом. И третий вопрос, который обычно бывает самым трудным, заключается в том, насколько далеко мы можем заглянуть в эту идею? Что это говорит за пределами спорта, о человечестве в целом? «Золото в США» дает нам очень хорошие ответы на все три вопроса».

Наночастицы золота и серебра влияют на характеристики роста клеток-предшественников эмбриональных нейронов человека

Abstract

Быстрое развитие нанотехнологий и их применение в клинических исследованиях вызвало обеспокоенность по поводу неблагоприятного воздействия наночастиц (НЧ) на здоровье человека и окружающую среду.НЧ могут непосредственно поглощаться органами, подвергшимися воздействию, но также могут перемещаться во вторичные органы, такие как центральная нервная система (ЦНС) после системного или подкожного введения, или через обонятельную систему. ЦНС особенно уязвима во время развития, и в недавних сообщениях описывается транспорт НЧ через плаценту и даже в ткани головного мозга с использованием экспериментальных систем in vitro и in vivo . Здесь мы исследовали, влияют ли хорошо охарактеризованные коммерческие 20- и 80-нм Au- и AgNP на рост эмбриональных нейронных клеток-предшественников (HNPC).После двухнедельного воздействия НЧ изучали поглощение НЧ, морфологические особенности и количество жизнеспособных и мертвых клеток, пролиферативных клеток (иммуноокрашивание Ki67) и апоптотических клеток (анализ TUNEL) соответственно. Мы демонстрируем поглощение Au- и AgNP размером 20 и 80 нм соответственно HNPC во время пролиферации. Значительное влияние на размер и морфологию сфер было обнаружено для всех культур, подвергшихся воздействию НЧ Au и Ag. AgNP обоих размеров вызывали значительное увеличение количества пролиферирующих и апоптотических HNPC.Напротив, только самая высокая доза AuNP размером 20 нм значительно влияла на пролиферацию, тогда как на апоптозную гибель клеток не наблюдалось никакого эффекта. Наши данные показывают, что как Au-, так и AgNP мешают профилю роста HNPC, что указывает на необходимость дальнейших подробных исследований неблагоприятного воздействия NP на развивающуюся ЦНС.

Введение

Нанотехнологии и нанобиология являются основными областями исследований, которые быстро расширяются. Недавние достижения в этих областях стимулировали новые приложения в биомедицине, где наноматериалы могут использоваться для достижения более эффективного и безопасного подхода к доставке лекарств.Наноматериал по определению представляет собой объект хотя бы с одним размером в диапазоне 1–100 нм, который включает наногели, нановолокна, нанотрубки и наночастицы (NP, , например, стержней, кубов и сфер) [1], [2] . NP могут быть изготовлены из широкого спектра материалов, например. полимеры, металлы, углерод, диоксид кремния и материалы биологического происхождения, такие как липиды или молочная кислота. Сконструированные НЧ привлекательны для медицинских целей из-за их транслокационных свойств в тканях и того факта, что их отношение поверхности к объему больше, чем у микроразмерных частиц, и, следовательно, способность адсорбировать и переносить другие соединения [3]. НЧ также могут служить в качестве зондов для различных медицинских целей, например, . визуализирующая термотерапия. Кроме того, наноматериалы все чаще используются в различных коммерческих продуктах, включая одежду, косметику, электронику и продукты питания [1], [4], и поэтому риск непреднамеренного воздействия становится очевидным.

Небольшой размер НЧ делает их более реакционноспособными из-за большей площади поверхности на единицу объема, и поэтому такие частицы могут усиливать желаемые эффекты, как указано выше, но также могут привносить новые нежелательные токсические эффекты [5].В частности, интенсивно изучались НЧ двух металлов, НЧ Au и Ag. дезинфекции, в покрытиях медицинских устройств и протезов, а также в промышленных масштабах в текстиле, косметике и предметах домашнего обихода [6]. Золото было широко описано как биосовместимое, а наночастицы на основе Au были широко исследованы, а также клинически использовались в приложениях для доставки лекарств и генов [7].

Однако стало очевидным, что область нанотоксикологии отстает от изучения биомедицинских применений различных НЧ. Чтобы избежать повторения исторических ошибок, таких как асбестоз или силикоз, крайне важно выяснить возможные токсические эффекты НЧ до того, как они распространятся в экосистемы и станут общей проблемой здравоохранения в нашем обществе [8]. В совсем недавнем отчете показано, что полистироловые НЧ промышленного производства могут транспортироваться по водной пищевой цепи от водорослей через зоопланктон к рыбам и влиять на метаболизм липидов и поведение основных потребителей [9].Следует иметь в виду, что накопление других тяжелых металлов, таких как ртуть, в экосистемах привело к общему признанию снижения потребления наиболее популярных видов рыбы [10]. Это особенно актуально для беременных женщин, у которых чрезмерное потребление рыбы, содержащей тяжелые металлы, может нанести вред развивающемуся плоду. На сегодняшний день знания о воздействии на человека и возможной токсичности продуктов, созданных на основе НЧ, очень ограничены. Поэтому исследованиям биокинетики различных НЧ в организме в настоящее время уделяется большое внимание, поскольку существует острая потребность в информации о абсорбции, распределении, метаболизме и выведении (ADME) НЧ и валидированных методах обнаружения сконструированных наночастиц.

Увеличивается количество сообщений, описывающих нежелательные нецелевые эффекты различных НЧ. В экспериментальных исследованиях описано, что НЧ могут оказывать неблагоприятное воздействие не только на первичные органы, подвергающиеся непосредственному воздействию, но и на вторичные органы, такие как сердечно-сосудистая система и центральная нервная система (ЦНС) [11]. Нейронные системы особенно уязвимы как во время развития, так и во взрослом возрасте к интоксикации металлами, которая связана с развитием основных нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона [4], [12].

В ЦНС взрослых могут поступать как AuNP, так и AgNP различными путями в организме, и число сообщений об их цитотоксических эффектах увеличивается [13]. Недавно было обнаружено, что наноразмерное золото оказывает повреждающее действие на эпителиальные клетки и клеточную линию карциномы человека [14], [15], [16], [17]. Сообщалось также, что AuNP преодолевают гематоэнцефалический барьер (BRB) после внутривенной инъекции мышам [7], [18]. Кроме того, сообщалось, что AgNP преодолевают гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), i.е. оксида марганца и НЧ Ag соответственно достигают ЦНС после вдыхания и затем попадают в дыхательные пути [19], [20]. Более того, сообщалось, что после перорального и внутривенного введения НЧ Au- и Ag достигают нескольких вторичных органов, включая ЦНС [21], [22]. Наблюдаемый патологический эффект в тканях головного мозга при воздействии NP в основном заключался в окислительном стрессе и воспалении [19], [23], [24], [25], [26].

Если есть опасения по поводу токсического действия наночастиц на ЦНС взрослого человека, опасения должны быть еще больше в отношении возможного риска транслокации наночастиц через плаценту и влияния на эмбриогенез. В настоящее время мало что известно о том, могут ли НЧ проникать через плацентарный барьер человека или вмешиваться в функцию плаценты, но были разработаны подходящие транспортные модели, которые можно использовать для выяснения механизмов клеточного взаимодействия и транспорта через плаценту. Несколько исследований предоставляют доказательства переноса обычно используемых НЧ, таких как кремнезем, TiO 2 — и НЧ кадмия, что, следовательно, требует дальнейшего изучения потенциала различных НЧ для возможного влияния на эмбриогенез [27], [28], [ 29], [30], [31], [32], [33].

Даже при низких концентрациях накопление токсичных НЧ внутри клеток в процессе развития может оказывать пагубное влияние на развитие плода и тем самым на жизнеспособность постнатального плода. Для развивающейся ЦНС клеточное деление, клеточная дифференцировка и клеточная миграция следуют четко скоординированной схеме, в которой ДНК должна реплицироваться, белки распределяться по клеткам контролируемым образом, клетки должны делиться в нужный момент времени и так далее. Все эти процессы чрезвычайно подвержены малейшим изменениям, происходящим во внутри- или внеклеточной среде.

На сегодняшний день было опубликовано немногочисленное количество из исследований in vitro с использованием нейроноподобных клеточных линий для проверки действия NP. Исследования, включающие клетки PC-12 (линия клеток крысы с нейроноподобным фенотипом), показали изменения в экспрессии генов и вмешательство в пути передачи сигнала после воздействия Cu- и AgNP [34], [35]. Два разных отчета с использованием первичных нейронных культур мышей продемонстрировали влияние на электрическую активность после обработки НЧ Ag-, TiO 2 -, углеродной сажи или гематита [36], [37], [38].В последнее время реакции на окислительный стресс, включая вмешательство в процессы передачи сигналов на основе кальция, были дополнительно зарегистрированы после воздействия AgNP с использованием смешанных первичных нейронных культур [39]. Кроме того, в многопараметрическом исследовании воздействие AuNP влияло на клеточную пролиферацию и дифференцировку в иммортализованной линии нервных клеток (C17. 2), первичных клетках HUVEC и PC12 [17].

Здесь мы впервые анализируем влияние низких концентраций Au- и AgNP на характеристики роста линии нервных клеток-предшественников, полученных из ЦНС человека.Нервные клетки человека культивируются в виде нейросфер (агрегатов свободно плавающих клеток), что служит хорошей моделью разрабатываемой трехмерной нервной системы. Линия клеток создается из клеток, выделенных из семинедельного переднего мозга, и может быть размножена до больших количеств в присутствии эпидермального фактора роста (EGF), основного фактора роста фибробластов человека (hbFGF) и фактора роста ингибитора лейкемии человека [40]. , [41]. Мы изучили возможные цитотоксические эффекты на эти клетки после двухнедельного воздействия 20- и 80-нм Au- и AgNP в низких концентрациях (в диапазоне от 0.00022–0,22 мкг/мл). Низкие концентрации НЧ использовались для имитации низкой доли НЧ, о которых сообщалось, что они достигают вторичных органов (0,1–3%) [42], [43]. Были использованы следующие конечные точки: 1) поглощение НЧ изучалось с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), 2) макроскопические и детальные морфологические исследования проводились с использованием стандартного окрашивания Htx-эозином, а также сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), 3 ) соотношение жизнеспособных и мертвых клеток рассчитывали путем подсчета цитохимически окрашенных клеток 4) количественно определяли количество пролиферативных клеток (иммуноокрашивание Ki67) и умирающих апоптотических клеток (анализ TUNEL).

Впервые мы описываем поглощение 20- и 80-нм Au- и AgNP HNPC в условиях пролиферации. Наши данные демонстрируют, что как Au-, так и AgNP мешают профилю роста нейронных клеток-предшественников человека, что указывает на важность дальнейших подробных исследований неблагоприятного воздействия NP на развивающуюся ЦНС.

Результаты и обсуждение

Транслокация НЧ через плаценту и во вторичные органы

Существует несколько основных путей проникновения НЧ в организм; ингаляционно, через кожу или перорально, а также через глаза.Описано, что из этих первичных путей многие типы НЧ попадают также во вторичные органы (проходя через важные барьеры , например ГЭБ), такие как сердечно-сосудистая система и ЦНС [13], [19], [20], [21]. , [22]. Кроме того, за последние пять лет появились сообщения, описывающие пагубное влияние на эмбриогенез и жизнеспособность плода после воздействия NP на беременных грызунов, что указывает на транслокацию NP через плаценту [31], [32]. NP были обнаружены локализованными в развивающейся ЦНС, что свидетельствует о риске вмешательства в сложные события, ответственные за нормальное развитие ЦНС.В согласии с этим, несколько исследований демонстрируют, что воздействие НЧ вызывает окислительный стресс и воспалительную реакцию с использованием моделей нервной системы in vitro [23], [24], [25]. Хорошо известно, что такие патологические состояния связаны с прогрессированием наиболее распространенных нейродегенеративных заболеваний, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона [4], [12].

Исследования с использованием моделей нейронных систем, напоминающих клеточные анализы, начинают собирать доказательства значительного воздействия даже очень низких концентраций NP [43].Ограниченное количество сообщений, разъясняющих ключевые механизмы цитотоксичности ЦНС, связанной с NP, часто основано на нейроноподобной линии клеток крысы PC-12 или других линиях иммортализованных нервных клеток, таких как C17.2 [17]. Поскольку иммортализованные клеточные линии имеют мутантные клеточные функции, такие как нарушение пролиферации клеток и механизмов гибели клеток, использование этих типов клеток в токсикологических исследованиях вызывает сомнения. Несколько других показали, что НЧ могут влиять или не влиять на характеристики клеточной пролиферации и клеточной гибели опухолевых клеток, однако эти сообщения не могут быть полностью связаны с характеристиками роста нормальных клеток.Сегодня на рынке есть химиотерапевтические агенты на основе NP, хотя влияние NP на нормальные клетки до конца не изучено [44]. Здесь мы впервые используем анализ на основе нейронных клеток-предшественников человека, чтобы узнать, как на нормальные клетки влияют Au- или AgNP. Клеточная линия может рассматриваться как модель развивающегося мозга, поскольку клетки происходят из ткани переднего мозга, полученной от одного 7-недельного (после зачатия) эмбриона человека и выращиваются в виде так называемой нейросферной культуры.Клеточная линия может культивироваться и размножаться в течение как минимум одного года in vitro с сохранением мультипотентности [40], [45]. HNPC, выращенные в виде нейросфер, использовались в исследованиях цитотоксичности для развития (DCT) химических веществ окружающей среды. Использование линий HNPC в качестве модели для имитации основных процессов развития мозга; такие как клеточная пролиферация, дифференцировка, миграция и апоптоз, оказались полезными инструментами [46].

Здесь мы используем два разных типа наночастиц: золото, поскольку оно считается инертным и предлагается для различных терапевтических применений, и серебро, поскольку известно, что оно оказывает токсическое действие и широко используется в потребительских товарах.Диаметр НЧ, измеренный в просвечивающем электронном микроскопе (ПЭМ), составлял 20 и 80 нм. НЧ использовались в низких концентрациях, так как сообщалось, что низкие уровни НЧ обнаруживались во вторичных органах после системного введения с использованием различных дизайнов исследований [42], [43]. Мы также включили нитрат серебра (AgNO 3 ) в качестве положительного контроля цитотоксичности, поскольку известно, что высвобождение ионов Ag + очень токсично. Общая цель настоящих и продолжающихся исследований с использованием текущего анализа на основе HNPC состоит в том, чтобы установить набор соответствующих конечных точек, которые будут использоваться в дальнейших исследованиях клеточных эффектов других NP. Эту клеточную линию также можно использовать для тестирования клеточных эффектов как в условиях пролиферации, так и в условиях дифференцировки.

Световая микроскопия использовалась для изучения как общей, так и детальной морфологии после окрашивания Htx-эозином, а сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) применялась для детального изучения морфологии поверхности нейросфер.

Клеточное поглощение Au- и AgNP HNPC

Сначала мы исследовали с помощью TEM, обладают ли используемые в настоящее время HNPC способностью интернализовать Au- и AgNP.Поскольку AuNP и AgNP имеют высокие атомные номера, их можно отличить от клеточных структур с помощью ПЭМ [47], [48]. Мы демонстрируем, что 20- и 80-нм Au- и AgNP могут поглощаться нервными клетками человека в условиях размножения, что является важным открытием для всех наших дальнейших исследований воздействия воздействия NP на HNPC (). В согласии с этим, недавние исследования показали, что мезенхимальные стволовые клетки (МСК), нейральные клетки-предшественники и клетки HeLa могут занимать покрытые и непокрытые AuNP размером 20 нм в том же диапазоне размеров, что и здесь [17], [49], [50]. .

Оценка поглощения Au- и AgNP HNPC с помощью ПЭМ. A.

НЧ золота и серебра (20 и 80 нм), полученные с помощью ПЭМ. Масштабные полосы равны 0,2 мкм. B. НЧ добавляли в среду через 48 ч после посева, а через две недели готовили сферы для просвечивающей электронной микроскопии. Все четыре различных типа NP были поглощены HNPC. Стрелки показывают NP, которые были заняты HNPC. Масштабные полосы равны 0,5 мкм.

НЧ Au- и Ag обоих размеров были обнаружены только в различных клеточных областях, включая цитозоль, за исключением ядра, судя по сканированию всех сфер, включая подробный анализ не менее 50 клеток/экспериментальную группу при высоком увеличении.Здесь НЧ были обнаружены в виде компактных агрегатов в цитоплазме клеток, как сообщалось другими авторами [17], [50], [51], [52]. Это открытие согласуется со многими сообщениями о клеточной локализации проглоченных НЧ в цитоплазме [17], [50]. Напротив, Hackenberg et al продемонстрировали поглощение AgNP (<50 нм) также в ядре MSCs [51].

Дзенцовска и др. [21] продемонстрировали, что AgNP способны транслоцироваться из крови в основные органы, а концентрация серебра в тканях была значительно выше у крыс, которым внутривенно вводили 20 нм AgNP по сравнению с 200 нм AgNP.Концентрация серебра в почках и головном мозге увеличивалась в ходе их эксперимента и достигала наибольшей концентрации через 28 дней [21]. Известно, что тяжелые металлы опасны, и исследования как in vitro , так и in vivo подразумевают, что Au- и AgNP способны проходить как через интактный ГЭБ [53], [54], так и через BRB [18]. Типичные патологические признаки, такие как воспаление и окислительный стресс, были описаны в мозге грызунов после воздействия оксида марганца и серебра [19], [26].

Воздействие NP влияет на размер сфер и свойства агрегации сфер

После двухнедельного воздействия NPs или AgNO 3 были получены изображения нейросфер HNPC для измерения размера. После этого сферы диссоциировали и определяли общее количество клеток. AuNP или AgNP не оказывали существенного влияния на общее количество живых и мертвых клеток соответственно по сравнению с контролем (1). Доля мертвых клеток, подвергшихся воздействию НЧ, идентифицированная окрашиванием трипановым синим (ТБ), колебалась в пределах 46–56% от общего числа клеток по сравнению с контролем, где эта доля составляла 46%.После воздействия НЧ показано увеличение до 22% погибших клеток по сравнению с контролем (n = 2−3). Однако довольно большое количество мертвых клеток, также обнаруженное в контроле, может быть результатом механической диссоциации, используемой для диссоциации клеток перед подсчетом. Окрашивание ТБ является широко используемым методом для исключения жизнеспособных клеток из мертвых клеток, поскольку ТБ не может пройти через интактную клеточную мембрану жизнеспособных клеток. В текущем исследовании использовались только низкие концентрации NP, и наши результаты не показывают влияния на жизнеспособность клеток, судя по подсчету клеток, в то время как другие использовали более высокие концентрации NP и сообщили, что жизнеспособность клеток снижается с увеличением концентрации или времени инкубации AgNP. [55], [56].Например, Soenen и соавт. показывают, что жизнеспособность клеток снижается после воздействия больших AuNP, , т.е. 200 и 500 нм, но не более мелких AuNP [17]. Параллельно с этим не сообщалось о том, что AuNP изменяют клеточные функции после двухнедельного воздействия [51], в то время как AgNP, с другой стороны, снижают жизнеспособность клеток MSC [49].

Влияние на рост клеток после Au- или AgNPs HNPCs.

A. Au- или AgNP не оказывали значительного влияния на рост клеток, представленный как общее количество живых и мертвых клеток HNPC.Результаты представлены в виде средних значений (n = 2–3 выборки из трех независимых экспериментов). Столбики погрешностей представляют ± SD. Белые полосы, живые клетки; серые полосы, мертвые клетки; Au 20∶50, золото 20 нм и 50 частиц/ячейка; Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶50, золото 80 нм и 50 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶50, серебро 20 нм и 50 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶50, серебро 80 ​​нм и 50 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 0. 5, нитрат серебра 0,5 мг/мл; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл; AgNO 3 5,0, нитрат серебра 5,0 мг/мл. * p< 0,05 по сравнению с контролем. B. И Au-, и AgNP влияют на морфологию HNPC при выращивании в виде нейросфер. AgNO 3 был токсичен для HNPC. НЧ или AgNO 3 добавляли через 48 ч после посева. Показанные данные являются репрезентативными для трех независимых экспериментов. 50 п/к, 50 частиц/ячейка; 800 п/к, 800 частиц/ячейка; Масштабная линейка равна 400 мкм.

Наблюдения в трех независимых экспериментах показали, что воздействие всех наночастиц и всех использованных концентраций приводило к повышенной агрегации сфер и более темным ядрам сфер, согласно фазово-контрастному микроскопическому анализу, по сравнению с контролем. После НЧ-воздействия большинство сфер были крупнее; приблизительно 450 мкм в диаметре, хотя и с большим разбросом по сравнению с 335 мкм контрольных сфер (). Некоторые из сфер, подвергшихся воздействию НЧ, были в два раза больше, чем контрольные сферы, 700 мкм. Меньшие сферы, обнаруженные после воздействия НЧ, имели размер в диапазоне 200–270 мкм. Хотя увеличение агрегации сфер и в целом более крупных сфер было более значительным после воздействия AgNP, в то время как воздействие AuNP приводило к более темным ядрам сфер, а некоторые из сфер были в два раза больше по сравнению с контрольными сферами. Для всех четырех NP концентрация, по-видимому, влияет на результат в зависимости от дозы, 800 частиц на клетку (п/к) оказали большее влияние, чем 50 п/к, на агрегацию сфер и изменение размера сфер.AgNO 3 использовали в качестве положительного контроля, так как известно, что он оказывает сильное цитотоксическое действие (хотя ответственный за этот эффект механизм полностью не ясен), что было здесь подтверждено (). НЧ, использованные в этом исследовании, растворяют в воде. В наших недавних исследованиях НЧ центрифугировали и выбрасывали, оставляя только супернатант (неопубликованные результаты). Супернатант добавляли к клеткам микроглии и проводили цитотоксический тест (МТТ). Сам по себе супернатант не вызывал токсичности.Поэтому мы не ожидаем токсичности, связанной с транспортным средством. Как упоминалось выше, известно, что НЧ часто образуют агрегаты, и они делают это при контакте с биологической жидкостью. Материал, размер и поверхность могут изменить биологическую природу белков в короне и, следовательно, биологическое воздействие [57], [58]. Это изменение действия белка в короне могло быть одной из причин различий в размерах и разной способности нейросфер, подвергшихся воздействию НЧ, образовывать агрегаты, состоящие из нескольких тесно связанных друг с другом сфер.Вместе наши выводы о том, что Au- и AgNP влияют на нормальный рост HNPC, очень важны в отношении исследований, показывающих, что NP действительно могут проникать через плаценту, а вдыхание NP оксида кадмия во время беременности влияет на репродуктивную плодовитость, следовательно, изменяет фетальный и постнатальный рост. развивающееся потомство [33], [59]. Таким образом, наши результаты по изменению размера нейросферы человека и емкости нейросферно-нейросферных скоплений позволяют предположить, что воздействие Au- и AgNP может влиять на основные характеристики роста трехмерной развивающейся ЦНС человека.

Au- и AgNPs влияют как на клеточную пролиферацию, так и на апоптоз HNPC

Поскольку при подсчете общего количества HNPC после двухнедельного воздействия NP не было обнаружено существенной разницы, несмотря на то, что явная общая морфологическая разница по сравнению с контрольными культурами наблюдалась при Изучая размеры нейросфер и состав малых и больших сфер, мы решили изучить характер экспрессии маркеров клеточной пролиферации и апоптоза соответственно.

Чтобы выяснить, имеют ли клетки нарушенную клеточную пролиферацию, мы оценили относительное количество клеток, экспрессирующих Ki67, в культурах, подвергшихся воздействию NP, и в контрольных культурах соответственно ().Изменения в клеточной пролиферации исследовали с помощью иммуномечения антителом Ki67, белком, строго связанным с клеточной пролиферацией, который может быть обнаружен исключительно в ядре во время интерфазы [60]. Для HNPC, подвергшихся воздействию AuNP, значительное увеличение пролиферации клеток было обнаружено только после воздействия 20 нм AuNP с использованием самой высокой концентрации (). Однако значительное увеличение пролиферации клеток было обнаружено после воздействия AgNP с использованием 20 и 80 нм (обе концентрации) по сравнению с контролем ().Как и ожидалось, пролиферация клеток заметно снизилась после воздействия AgNO 3 (). После воздействия AgNO 3 5,0 мкг/мл осталось лишь несколько клеток и не осталось сфер, поэтому для этой экспериментальной группы не представлены данные или изображения ни в одном из анализов, представленных ниже. Эти результаты могут быть напрямую связаны с более темными ядрами сфер и более крупными сферами, присутствующими после воздействия NP при визуализации с помощью световой микроскопии (). Изменение клеточной пролиферации, проявляющееся после воздействия НЧ, может быть связано с различными стрессорными факторами.Было показано, что AuNP могут индуцировать окислительный стресс в нейральных клетках-предшественниках [17], а AgNP индуцируют окислительный стресс в фибробластах кожи [61].

Воздействие NP увеличивает количество пролиферирующих клеток Ki67-+ HNPC. A.

Воздействие AgNP в течение двух недель увеличивало пролиферацию клеток в HNPC, что проявлялось в увеличении количества клеток Ki67+ (зеленый). Репрезентативные изображения 6 сфер на секцию из двух независимых экспериментов. Голубое окрашивание, DAPI. Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 1.0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. Масштабные полосы равны 214 мкм. B. Только AgNP значительно индуцировали пролиферацию клеток в HNPC. Оценка данных, представленных под A, показывает количество Ki67-+ клеток/мм 2 нейросфер HNPC. Au 20∶50, золото 20 нм и 50 частиц/ячейка; Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶50, золото 80 нм и 50 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶50, серебро 20 нм и 50 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶50, серебро 80 ​​нм и 50 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 0. 5, нитрат серебра 0,5 мг/мл; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. * p< 0,05 по сравнению с контролем, ** p< 0,01 по сравнению с контролем.

Прямые цитотоксические эффекты Au- или AgNPs на HNPC были исследованы с использованием TUNEL-окрашивания dUTP, конъюгированного с флуоресцеином, для выявления клеток, подвергающихся апоптозу. TUNEL-окрашивание обычно используется для обнаружения фрагментации ДНК, что является признаком клеток, подвергающихся апоптотической гибели клеток [62]. Количество клеток TUNEL+ увеличилось после воздействия либо Au-, либо AgNP по сравнению с контролем (1).Однако увеличение числа клеток TUNEL+ было значительным только после воздействия AgNP (10). Увеличение числа клеток TUNEL+, по-видимому, коррелирует с повышенной концентрацией NP. Примерно в 30–50% больших сфер наблюдались плотные скопления клеток TUNEL+. Агрегаты различались по размеру: от небольших агрегатов, содержащих всего несколько клеток, до крупных агрегатов, содержащих до сотен клеток. Эти агрегаты были обнаружены как в нейросферах, подвергшихся воздействию Au, так и AgNP. Утечка ДНК из ядра в цитоплазму во время апоптоза и далее во внеклеточное пространство внутри сфер может объяснить агрегатоподобный характер окраски TUNEL [63], [64].Токсичность AgNO 3 — была подтверждена значительным и очень большим увеличением клеток TUNEL+ (). Небольшие сферы, подвергшиеся воздействию НЧ, напоминали контрольные сферы. Это может указывать на то, что более мелкие агрегаты HNPC менее уязвимы для воздействия Au- и AgNP, но это требует дальнейшего изучения.

Воздействие AgNP увеличивало количество апоптотических TUNEL+ HNPC. A.

Воздействие AgNP в течение двух недель увеличивало гибель клеток в HNPC, что проявлялось в увеличении числа клеток TUNEL-+. Как Au-, так и AgNP индуцировали гибель клеток HNPC, на что указывает увеличение количества TUNEL-+ клеток и -агрегатов.Представленные данные являются репрезентативными изображениями 6 сфер на секцию из двух независимых экспериментов. Голубое окрашивание, DAPI; красное окрашивание, TUNEL; Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. Масштабная линейка равна 214 мкм. B. Только AgNP значительно индуцировали гибель клеток в HNPC. Оценка данных, представленных под A, показывает количество клеток TUNEL-+/мм 2 нейросфер HNPC.Au 20∶50, золото 20 нм и 50 частиц/ячейка; Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶50, золото 80 нм и 50 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶50, серебро 20 нм и 50 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶50, серебро 80 ​​нм и 50 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 0,5, нитрат серебра 0,5 мг/мл; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. * р <0,05 по сравнению с контролем, ** р <0. 01 по сравнению с контролем, *** p <0,001 по сравнению с контролем.

Наши результаты согласуются с несколькими недавними отчетами с использованием различных анализов, описывающих вмешательство в регуляцию ДНК после воздействия NP. В эмбриональных стволовых клетках мышей AgNP индуцируют апоптоз, проявляющийся повышенной экспрессией аннексина V, повышающей регуляцией p53 и повреждением ДНК [56]. С помощью анализа лактатдегидрогеназы (LDH) было показано, что AgNP вызывают гибель клеток в зависимости от размера и дозы в первичной смешанной культуре нервных клеток, в то время как AuNP не оказывали никакого влияния [39].Активация фактора транскрипции NFκB, критического гена немедленного раннего ответа на повреждение, может быть еще одним способом изучения апоптоза, и было обнаружено, что большие AuNP индуцируют активацию пути NFκB из-за окислительного стресса, в то время как небольшие AuNP не имеют никакого эффекта. 17]. Таким образом, ясно, что AgNP обладают способностью усиливать апоптоз в различных анализах на основе стволовых клеток, что еще раз указывает на риск негативного воздействия NP на развивающийся организм.

Общие и подробные морфологические исследования сфер человека

Биология НСК, культивируемых в виде нейросфер in vitro , до сих пор полностью не изучена.НСК и нейросферы функционально и морфологически гетерогенны, они различаются по размеру клеток, их жизнеспособности и цитоплазматическому составу. Жизнеспособные клетки находятся в основном на периферии сферы, тогда как апоптоз преимущественно происходит во внутренней части сферы, что указывает на гипоксию. При изучении нейросфер при большом увеличении можно визуализировать отходящие от сферы цилиоподобные цитоплазматические отростки, обнаруженные in vivo в эпендимальных стволовых клетках, выстилающих желудочковую систему [65].В настоящем исследовании криосрезы HNPC-окрашенных Htx-эозином сфер были тщательно проанализированы на предмет детальной морфологии нейросфер. Актиновые филаменты окрашивали с использованием актин-специфического фаллоидинового зонда для исследования изменений в сети цитоскелета. СЭМ-анализ использовали для изучения морфологии поверхности сфер.

В целом, после двухнедельного воздействия наночастицы Au или Ag повлияли на морфологию одиночных клеток, что проявилось в изменении ориентации ядер и цитоплазмы, при этом ядра располагались более центрально, а большая часть объема цитоплазмы была повернута к краю сферы ( ).Это явление было более выраженным при увеличении концентрации всех четырех использованных НЧ. AgNPs, по-видимому, влияют на морфологию сфер больше, чем AuNPs (). В целом воздействие НЧ увеличивало количество пикнотических клеток в сферах по сравнению с контролем (1). Однако не было предпринято никаких попыток количественно определить количество ядер или пикнотических клеток. Общее снижение плотности и стабильности сфер было обнаружено через две недели воздействия НЧ. И Au-, и AgNP индуцировали образование каналов в сферах, хотя наиболее заметное после воздействия AgNP (1).Было подтверждено, что AgNO 3 токсичен, о чем свидетельствует большое количество пикнотических клеток, обнаруженных в сферах, а также в виде более свободно расположенных сфер с нечеткими краями и расширенным образованием каналов ().

Общая морфология HNPC после воздействия Au- или AgNP.

A. Нейросферы окрашивали Htx-эозином после воздействия НЧ. НЧ влияли на морфологию одиночных клеток, проявляющуюся в изменении ориентации ядер и цитоплазмы. Сферы, подвергшиеся воздействию НЧ, имели увеличенное количество ядер и были более центрированы, а цитоплазма была обращена к краю сферы.Воздействие NP привело к тому, что сферы стали более рыхлыми, увеличилось количество пикнотических клеток и индуцировалось образование каналов. Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. Масштабная линейка равна 214 мкм. B. Нейросферы окрашивали фаллоидином после воздействия НЧ. Воздействие NP привело к общему изменению архитектуры цитоскелета, на что указывает увеличение актиновой сети.Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. Масштабная линейка равна 50 мкм. C. Сканирующая электронная микроскопия оценки эффектов AuNPs и AgNPs на HNPCs. НЧ добавляли в среду через 48 ч после посева, а через две недели готовили сферы для сканирующей электронной микроскопии. Воздействие NP привело к образованию рыхлых агрегатов и нечетких сфер по сравнению с контрольными сферами, которые были гладкими и компактными.Морфологические изменения были более глубокими при увеличении концентрации НЧ. Однако AgNP влияли на морфологию больше, чем AuNP. Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка. Масштабные полосы равны 50 мкм.

Воздействие наночастиц Au или Ag в течение двух недель изменило архитектуру цитоскелета и привело к общей активизации актина, о чем свидетельствует более интенсивное окрашивание, особенно на краях сфер, по сравнению с контролем ().Увеличение экспрессии актина было более значительным для сфер, подвергшихся воздействию Ag 80∶800. После воздействия AgNO 3 5,0 мкг/мл осталось лишь несколько клеток и не осталось сфер, поэтому изображение не представлено.

СЭМ-анализ сфер HNPC выявил отчетливое изменение их морфологических характеристик после двухнедельного воздействия Au- или AgNP по сравнению с контролем. После двухнедельного воздействия НЧ у людей сферы были рыхлыми и нечеткими, а у контрольных сфер гладкими и плотными (). Как упоминалось выше, воздействие NP увеличивало образование сферических агрегатов.После воздействия AgNO 3 1,0 или 5,0 мкг/мл осталось лишь несколько клеток и сфер, поэтому изображение не представлено. Морфологические изменения были более глубокими при увеличении концентрации НЧ. Однако материальный эффект также был очевиден, поскольку AgNP влияли на клеточную морфологию больше, чем AuNP.

Взятые вместе, детальный морфологический анализ профиля макросферы, а также на клеточном уровне ясно демонстрирует, что как Au-, так и AgNP вызывают изменение цитоархитектоники, i. е. межклеточных контактов, как всей сферы, так и на уровне отдельных клеток, судя по измененной ориентации ядра и цитоплазмы.

Морфологические данные окрашивания Htx-эозином, окрашивания актином и SEM-анализа, в дополнение к повышенной агрегации сфер после воздействия NP, указывают на то, что внутриклеточные и поверхностные свойства могли быть изменены в HNPC. Актиновые фибриллы менее растянуты и имеют более «точечный» вид после двухнедельного воздействия NP по сравнению с контролем.Вопреки нашим выводам, другие продемонстрировали снижение экспрессии актина после 6 дней инкубации с Au/цитрат-НЧ, показанное иммуномечением [66]. Soenen et al также продемонстрировали явную потерю актиновой сети после воздействия AuNP, но в линии нервных клеток-предшественников C17.2 потеря актина была менее заметной по сравнению с эпителиальными клетками [17]. Дальнейшие исследования могут прояснить измененную экспрессию маркеров клеточной поверхности, что вполне достижимо в отношении доступа к хорошо описанным поверхностным молекулам. Например, интегрины являются важными факторами для поддержания таких функций, как пролиферация, миграция, дифференцировка и выживание клеток [67]. Интегрины представляют собой гетеродимеры, состоящие из двух трансмембранных цепей, одной α и одной β, где β1-субъединица составляет , т.е. участвует в регуляции поддержания эпидермальных стволовых клеток [68], [69], [70], но также популяции нервных клеток-предшественников содержат клетки, которые экспрессируют интегрины β1 [71]. Нейроны, которые экспрессируют высокие уровни β1-интегрина, с большей вероятностью образуют нейросферы, чем нейроны, экспрессирующие промежуточные уровни, хотя различий в жизнеспособности клеток обнаружено не было.По краям нейросфер обнаруживаются клетки, экспрессирующие высокие уровни β1-интегрина [72]. Если нейросферы экспрессируют высокие уровни β1-интегрина, отдельные нейросферы могут прилипать друг к другу и индуцировать образование агрегатов. В дальнейших исследованиях мы изучим, изменяется ли экспрессия интегрина после воздействия NP на HNPC.

Маркеры для клеточной дифференцировки

Поскольку мы наблюдали четкое изменение клеточной морфологии в экспериментальных группах, мы были заинтересованы в исследовании возможного сопровождающего изменения в характере экспрессии обычно экспрессируемых ранних нейральных маркеров в культурах HNPC.Иммуномаркирование с использованием GFAP- и DCX-антител соответственно выявило состав нервных клеток в нейросферах. Глиальные/незрелые нервные клетки экспрессируют GFAP [73], [74], а нейрональные клетки-предшественники экспрессируют DCX [41], [75], [76], [77]. Воздействие Au- или AgNP в течение двух недель приводило к общей повышающей регуляции GFAP, особенно на краях сфер, и наблюдались более крупные клеточные тела по сравнению с контролем (). Четкой разницы между размером и концентрацией НЧ не выявлено. Воздействие NP также приводило к более длительным GFAP-положительным процессам.Некоторые отростки были толще, чем отростки в контрольных сферах. Небольшие сферы, подвергшиеся воздействию НЧ, напоминали контрольные сферы. Когда сферы находятся в пролиферативном состоянии, GFAP обнаруживается в ядре сферы, напоминающем поверхностные области коры [46], [72], а при дифференцировке GFAP гомологично распределяется по сфере, что указывает на созревание клеточной культуры. Воздействие ртути на нейронные клетки-предшественники уменьшало миграцию и увеличивало соотношение глии/нейроны [46].В согласии, наши результаты по усиленному окрашиванию GFAP+ и измененной морфологии профилей клеток GFAP+ вместе с сообщениями других авторов могут указывать на то, что культуры, подвергшиеся воздействию NP, были стимулированы/подвергнуты стрессу, чтобы начать дифференцировку в более зрелый тип нейральных предшественников, и большинство вероятно, глиальной судьбы.

Воздействие как Au-, так и AgNP увеличивало экспрессию GFAP в HNPC.

Воздействие НЧ приводило к более длинным, более перфорированным и частично более толстым отросткам GFAP+, в то время как размер наночастиц или частиц/клеток не влиял на экспрессию GFAP. Au 20∶800, золото 20 нм и 800 частиц/ячейка; Au 80∶800, золото 80 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 20∶800, серебро 20 нм и 800 частиц/ячейка; Ag 80∶800, серебро 80 ​​нм и 800 частиц/ячейка; AgNO 3 1,0, нитрат серебра 1,0 мг/мл. Масштабные полосы равны 107 мкм.

Напротив, окрашивание DCX показало низкие уровни экспрессии DCX и не выявило какой-либо очевидной разницы между контрольными сферами и сферами, подвергнутыми воздействию NP, через две недели (данные не показаны). Таким образом, повышенная общая экспрессия GFAP, измененные процессы GFAP+ и отсутствие различий в экспрессии DCX после воздействия NP могут указывать на то, что Au- и AgNP индуцируют раннюю глиальную дифференцировку.Соответственно, стрессовые условия, такие как гипоксия, заставляют незрелые нервные клетки дифференцироваться и повышать экспрессию GFAP [78], а окислительный стресс, вызванный воздействием озона, приводит к увеличению экспрессии GFAP и снижению уровня DCX [79]. Незначительные изменения в пространственно-временном развитии нервной системы, которые в конечном итоге могут нанести ущерб, могут быть исследованы более подробно с помощью других, более совершенных методов, которые могут выявить тонкие изменения в маркерах фенотипического развития, таких как вестерн-блоттинг, геномный анализ. — и протеомные методы.

Обнадеживает тот факт, что используемая в настоящее время линия HNPC была тщательно охарактеризована в отношении ее in vitro свойств дифференцировки и, как известно, постоянно дает мультипотенциальное потомство. Продолжаются исследования с использованием тех же параметров воздействия NP на эти HNPC в условиях дифференцировки.

Заключительные замечания

С быстрым прогрессом в области нанотехнологий, наномедицина также быстро развивается, но необходимые исследования возможных токсикологических побочных эффектов еще на несколько шагов позади.Здесь мы впервые эффективно использовали анализ на основе HNPC для исследования того, могут ли Au- или AgNP поглощаться во внутриклеточное пространство и оказывают ли они цитотоксическое действие на характеристики роста. Нервные клетки человека действительно могут поглощать Au- или AgNP размером 20 и 80 нм, соответственно, при воздействии на клетки в очень низких концентрациях. Мы демонстрируем, что особенно воздействие AgNP вызывает значительную реакцию на стресс в растущих HNPC, одновременно влияя на пролиферацию клеток и апоптозную гибель клеток. Состав нервных предшественников в клеточной линии также был затронут, судя по повышенной экспрессии GFAP и низким уровням экспрессии DCX. AuNP, с другой стороны, существенно не влияли на пролиферацию или гибель клеток, но влияли на морфологию сфер. В совокупности наши результаты показывают, что воздействие даже очень низких концентраций НЧ может оказывать повреждающее действие на развивающуюся нервную систему человека, и поддерживают дальнейшие углубленные исследования влияния НЧ как на развивающуюся, так и на дифференцирующуюся ЦНС.

Материалы и методы

Генерация и размножение линии клеток-предшественников нервной системы человека

Линия клеток-предшественников нервной системы человека (HNPC), использованная для данного исследования, была первоначально создана L. Wahlberg, Å. Зайгер и его коллеги из Каролинской университетской больницы, Стокгольм, Швеция (первоначальная работа с клеточной линией описана в [40]), и эта клеточная линия была любезно предоставлена ​​нам через проф. ., Лундский университет, Швеция). Вкратце, клеточная линия была создана из ткани переднего мозга, выделенной и полученной из одного 7-недельного (после зачатия) человеческого эмбриона.Клетки культивировали в виде свободно плавающих нейросфер в определенной среде DMEM-F12 (Invitrogen, Пейсли, Великобритания) с добавлением 2,0 мМ L- глутамина (Sigma, Сент-Луис, Мичиган, США), 0,6% глюкозы (Sigma), N2. -добавка (Invitrogen), 2,0 мкг/мл гепарина (Sigma) при 37°C во влажной атмосфере 5% CO 2 . Каждый третий день основной фактор роста фибробластов человека (hbFGF, 20 нг/мл; Invitrogen), эпидермальный фактор роста человека (hEGF, 20 нг/мл; PROSPEC, Реховот, Израиль) и фактор, ингибирующий лейкемию человека (hLIF, 10 нг/мл). мл; PROSPEC) добавляли к культуре.С помощью механической диссоциации нейросферы пересевают каждые 10–14 дней и пересевают в виде одиночных клеток с плотностью 1×10 5 клеток/мл. Жизнеспособные клетки (опалесцирующие клетки, за исключением трипанового синего; Sigma) подсчитывали на гемоцитометре. Для предотвращения прикрепления клеток колбы осторожно постукивали через день. Использовали клетки, пассированные 10–15 раз.

Наночастицы и нитрат серебра

Готовые коллоидные наночастицы золота и серебра (AuNPs и AgNPs) диаметром 20 и 80 нм соответственно, растворенные в воде, были приобретены у BBInternational (Кардифф, Великобритания).Дальнейшие разведения были сделаны в полной питательной среде. Нитрат серебра (AgNO 3 ) (VWR International, Рэднор, Пенсильвания, США) растворяли в деионизированной воде с получением исходного раствора с концентрацией 1 мг/мл. Исходный раствор стерильно фильтровали и хранили при 4°С. Дальнейшие разведения были сделаны в полной питательной среде.

Схема эксперимента

Клетки человека высевали, как описано выше, и через 48 часов в среду добавляли AuNP, AgNP или AgNO 3 . В среду добавляли НЧ Au или Ag, соответственно, либо 20 нм, либо 80 нм, чтобы получить конечные концентрации 50 или 800 частиц/клетку (p/c). Это соответствует конечным концентрациям 20 нм AuNP 0,0004 мкг/мл или 0,065 мкг/мл; 80 нм AuNP 0,026 мкг/мл или 0,4 мкг/мл; 20 нм AgNP 0,00022 мкг/мл или 0,0035 мкг/мл; или 80 нм AgNP 0,014 мкг/мл или 0,22 мкг/мл. Для визуализации с помощью электронной микроскопии концентрации 50, 800 или 2000 p/c (20 нм Au 0,016 мкг/мл, 80 нм Au 1,03 мкг/мл, 20 нм Ag 0,0088 мкг/мл или 80 нм Ag 0,56 мкг/мл) использовались как для Au-, так и для AgNP. AgNO 3 добавляли в среду, чтобы получить конечную концентрацию 0.5, 1,0 и 5,0 мкг/мл. Опыты повторялись трижды.

После двухнедельной инкубации нейросферы либо фиксировали, либо сразу замораживали при -20°C для морфологических и гистологических оценок. Перед замораживанием нейросферы заливали для криосрезов и вырезали срезы размером 16 мкм. После серийных срезов на криостате выбранные срезы окрашивали на гематоксилин-эозин (Htx-эозин). Все остальные срезы фиксировали в 4% параформальдегиде в течение 10 минут при комнатной температуре перед иммуноцитохимией и окрашиванием TUNEL.

Иммуноцитохимия

Крио-срезы инкубировали с фосфатно-солевым буфером, содержащим 0,25% Triton X-100 (PBST), 1% бычьего сывороточного альбумина (BSA) и 5% нормальной ослиной сыворотки (Jackson ImmunoResearch Laboratories Inc., West Grove, Пенсильвания, США) в течение 45 минут при комнатной температуре. Срезы инкубировали с первичными антителами, кроличьим антиглиальным фибриллярным кислым белком (GFAP, 1∶1500 DAKOCytomation, Glostrup, Дания), козьим анти-даблкортином (DCX 1∶200, Santa Cruz Biotechnology Inc., Санта-Крус, Калифорния, США), и Ki67 (1∶100; Миллипор, Темекула, Калифорния, США) в течение ночи при 4°C, а затем определяли с помощью конъюгированных с Texas Red ослиных антикроличьих антител IgG (1∶200; Abcam, Кембридж, Великобритания) и конъюгированные с FITC ослиные антитела против козьего IgG (1∶200; Jackson ImmunoResearch, Уэст-Гроув, Пенсильвания, США). Срезы инкубировали с зеленым флуоресцентным фаллоидиновым зондом, конъюгированным с Alexa Fluor 488 (1∶200; Life Technology Europe, Стокгольм, Швеция) в течение 2 часов при комнатной температуре. Как первичные, так и вторичные антитела разводили в PBST, содержащем 1% BSA.Для контрастного окрашивания ядер срезы покрывали покровным стеклом с использованием среды для заливки Vectashield, содержащей 4’6-диамидино-2-фенилиндол (DAPI) (Vector Laboratories, Берлингейм, Калифорния, США).

Анализ TUNEL

Криосрезы окрашивали с помощью анализа мечения концов dUTP, опосредованного конъюгированной с флуоресцеином терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазой (TUNEL), в соответствии с рекомендациями производителя (Roche, Мангейм, Германия). Для контрастного окрашивания ядер срезы закрывали покровным стеклом, используя среду для заливки, содержащую DAPI.

Микроскопия – сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и трансмиссионная электронная микроскопия (ПЭМ)

Для СЭМ нейросферы фиксировали в 2,5% глутаральдегиде в 0,15 М Na-какодилатном буфере (pH 7,2) в течение 1 часа при 20°C. После промывки в Na-какодилатном буфере нейросферы обезвоживали в серии этанола с возрастающими концентрациями, , т. е. 50%, 70%, 96% и 100%, перед сушкой в ​​критической точке (CPD030, Leica Microsystems GmbH, Kista, Швеция). Золото-палладий (∼15 нм) использовали для напыления (Polaron SC7640, VG Microtech, Восточный Суссекс, Великобритания) препаратов перед визуализацией в микроскопе JEOL JSM-5600 LV (JEOL, Япония).

Для ПЭМ нейросферы фиксировали в 2,5% глутаральдегиде в 0,15 М Na-какодилатном буфере (рН 7,2) в течение 4 ч при 4°С. После промывки в 0,1 М Na-какодилатном буфере и обезвоживания нейросферы постфиксировали в 1% тетраоксиде осмия в 0,1 М Na-какодилатном буфере при 4°С в течение 1 часа. После обезвоживания образцы заливали в Эпон. С помощью ультрамикротома (Leica ultracut, Leica Microsystems GmbH, Германия) делали ультратонкие срезы. Срезы окрашивали 2% уранилацетатом в Pb-цитрате [80].Срезы визуализировали на микроскопе JEOL JEM 1230 (JEOL, Япония).

Анализ данных

Скорость роста после 14 дней воздействия НЧ оценивали путем подсчета общего количества жизнеспособных и мертвых клеток соответственно после механической диссоциации нейросфер. Жизнеспособные клетки, исключенные трипановым синим, и мертвые клетки из трех независимых экспериментов с n = 2–3 на экспериментальную группу подсчитывали с помощью гемоцитометра.

Общий, а также подробный морфологический анализ нейросфер выполняли с помощью световой микроскопии (Nikon, Токио, Япония).Нейросферы из трех независимых экспериментов каждой обработки измеряли и сравнивали с контролем для выявления различий в размере, минимальное количество 8 сфер за экспериментальную сессию. Как до фиксации, так и до замораживания были получены изображения нейросфер для оценки морфологии. Контрокрашенные и иммуноокрашенные срезы нейросфер исследовали с помощью светового и эпифлуоресцентного микроскопа (Nikon Eclipse E800), оснащенного соответствующими фильтрами. Изображения были получены с помощью цифровой системы сбора данных (контроллер DCP).Количественные оценки количества клеток, экспрессирующих маркер пролиферации Ki67 и маркер апоптотических клеток TUNEL, соответственно, проводили на 6 сферах/срезах и в экспериментальной группе из двух независимых экспериментов. Измеряли площадь сферы и результаты выражали в виде клеток/мм 2 ± стандартное отклонение. Анализ изменений экспрессии GFAP и DCX, соответственно, проводили на 6 сферах/срезах и в экспериментальной группе из двух независимых экспериментов. Количественные оценки были выполнены с использованием изображения J64. Для анализа TEM оценивали образцы из двух независимых экспериментов и проводили подробный анализ не менее 50 клеток.СЭМ-анализ был проведен на одном образце/экспериментальной группе из одного сеанса культивирования, и в соответствующих лечебных группах оценивалось примерно 20–30 сфер/образец.

Для статистической оценки использовали двусторонний t -критерий. Все данные, когда n≥3, представлены как среднее ± стандартное отклонение, а p значений менее 0,05 считались статистически значимыми.

Золото — информация об элементе, свойства и использование

Стенограмма:

Химия в ее стихии: золото

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец рекламного ролика)

Крис Смит

Привет! пленка толщиной всего 230 атомов. На этой неделе нас ждет золото легендарного научного телеведущего и популяризатора Джонни Болла.

Джонни Болл

Элемент золота. Золото — это элемент 79, а его символ — Au.Хотя название англо-саксонское, золото произошло от латинского Aurum, или сияющий рассвет, а ранее от греческого. Его содержание в земной коре составляет 0,004 промилле.

100% золота, обнаруженного в природе, представляет собой изотоп Au-197. 28 других изотопов можно производить искусственно, и все они радиоактивны.

Золото вместе с серебром и медью образуют столбец в периодической таблице. Они встречаются в природе и были первыми тремя элементами, известными человеку. Все они использовались в качестве примитивных денег задолго до появления первых золотых монет в Египте около 3400 г. до н.э.

Большая часть золота является древним или получена от ацтеков Центральной Америки и южноамериканских инков, привезенных в Европу испанцами и португальцами в 16 веке, и с тех пор повторно перерабатывалась снова и снова. В 1830 году мировая добыча не превышала 12 тонн в год. Но примерно в то же время были сделаны новые открытия золота. Находки были обнаружены в Сибири, Калифорнии, Новом Южном Уэльсе и Виктории, Австралии, Трансваале, Южной Африке, Клондайке и Аляске, и все они вызвали золотую лихорадку.Мировое производство тогда составляло около 150 тонн в год. Сейчас это около 2300 тонн в год.

Поскольку оно находится в естественном состоянии и не соединяется естественным образом ни с чем другим, и поскольку это самый тяжелый металл, при просеивании горной породы в воде золото всегда падает на дно, а все менее плотные примеси смываются.

Самым большим самородком был самородок «Добро пожаловать незнакомец», найденный в Виктории, Австралия, в 1869 году. Он весил более 71 кг. Этот тип самородков встречается в природе, но очень и очень редко.Чистое золото 24 карата. 18-каратное — это 75%, а 12-каратное — 50% чистого золота.

Золото — самый ковкий из всех металлов и достаточно мягкий, чтобы его можно было резать ножом. Народы каменного века чеканили золото в пластины для украшения. Были собраны действительно довольно большие суммы. Хотя царь Тутанхамон был несовершеннолетним фараоном и умер в возрасте 18 лет, только в его гробу было 112 кг золота. Египтяне также изготавливали тонкие листы золота, посуду, разнообразные украшения и даже золотую нить. Когда король Тутанхамон был похоронен, на его теле было более 150 золотых украшений.

Сегодня 1 грамм можно превратить в лист квадратного метра толщиной всего 230 атомов. Из 1 кубического сантиметра получится лист площадью 18 квадратных метров. На лобовом стекле Concord был слой золота для защиты пилотов от ультрафиолетового излучения, и сегодня его часто используют в окнах небоскребов, чтобы уменьшить как тепло, так и ультрафиолет от солнечного света. Из 1 грамма можно получить 165 метров проволоки толщиной 20 мкм (микрон) (1/200 миллиметра). который вообще не содержит золота) сохраняется в отличном состоянии всего около года.

Морская вода содержит около 3 частей на миллиард золота, но до сих пор не найдено экономических способов его извлечения. Немцы очень старались во время Второй мировой войны, но потерпели неудачу.

Самый большой современный клад — это 30 000 тонн в Федеральном резервном банке США в Нью-Йорке, который принадлежит 18 различным странам. Подсчитано, что все золото мира, собранное вместе, составило бы куб со стороной около 18 метров — около 6000 кубических метров. И это золото.

Крис Смит

Итак, теперь вы знаете, почему пираты грызли золотые монеты, чтобы убедиться, что они настоящие. Дело было не только в камере, потому что она хорошо выглядела, а в том, что металл был достаточно мягким, чтобы оставлять следы от зубов. Это Джонни Болл рассказывал историю о золоте. В следующий раз в программе «Химия в ее стихии» Виктория Гилл представит химическое вещество, которое положило начало науке о фотографии, а также помогло начать карьеру победителям «Оскара».

Виктория Гилл

В 1840 году Генри Тэлбот открыл еще одну химическую особенность: так называемое скрытое серебряное изображение, которое было кратковременно экспонировано на слое йодида серебра, может быть обнаружено с помощью галловой кислоты. Эффект воспринимался как волшебное, дьявольское искусство. Голливуд никогда не мог бы существовать без химической реакции, которая дала целлулоидной пленке способность захватывать звезд и выводить их на метко названный серебряный экран.

Крис Смит

И вы можете услышать, как Виктория Джилл скрещивает вашу когнитивную ладонь и набивает серебром ваш интеллектуальный карман на следующей неделе Химия в ее стихии. Я Крис Смит, спасибо, что выслушали, увидимся в следующий раз.

(Акция)

(Конец акции)

.
Содержание в организме человека золота: Близкий взгляд на роль микроэлемента золото в организме человека

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.