Differential analysis of the role of surface properties and cellular uptake of metal oxides in their nanoform for their cytocompatibility by means of synthesized micro-nanostructures
通过合成微纳米结构,差异分析纳米形式金属氧化物的表面性质和细胞摄取对其细胞相容性的作用
基本信息
- 批准号:235690182
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Research Grants
- 财政年份:2013
- 资助国家:德国
- 起止时间:2012-12-31 至 2016-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Increasing use of nanomaterials in consumer products, medicine and the environment involves due to new material properties new benefits but also risks. The small particle size permits uptake into cells and passing body barriers. Furthermore, the relatively large and active surface of nanoparticles referring to their mass potentiates their possible interactions with cell- and tissue structures, which might induce or enhance unwanted effects. Only an in-depth understanding of these interactions will make it possible to utilise the big potential and to reduce health risk at the same time.Metal oxides are frequently used for nanomaterials as the synthesis is a relatively fast, simple and cheap process and many variable material properties can achieved. The goal of the submitted proposal is to examine the meaning of cellular uptake and surface properties of metal oxide nanomaterials for their toxicity in various cell culture models to identify those material structures with minimal potential of toxicity. Therefore, changes of cell functions induced by conventional metal oxide nanoparticles, which can be taken up by cells, and special metal oxide micro-nanostructures having the same surface area, but cannot be taken up by cells, will be compared. The micro-nanostructures are synthesized in our lab by flame transport synthesis and consist typically of a micrometer-sized nucleus with multiple nano-sized processes.Sublethal concentrations of metal oxides will be used in cell culture models of human cell lines derived from barrier organs (intestine, lung, skin) and immunocompetent cells to examine pathologically relevant effects like viability, inflammation, oxidative stress or altered cell proliferation.Comparison of toxicological effects of cell-internalized nanoparticles and non-internalized micro-nanostructures will help to derive the relevance of cellular uptake for the toxicity of metal oxides in their nanosize. This will be possible as the surface area in the models can be held constant in both systems, because the normally dependent variables of cellular particle uptake and particle surface area (via the particle diameter) can be uncoupled despite of continued direct cell contact.Moreover, the impact of material surface properties on biological effects of micro-nanostructured metal oxides, which we are able to modify systematically in our lab will be examined.Our findings will contribute to understand toxicological mechanisms of nanomaterials and will help material scientists to consider possible toxicological effects already during the development of metal oxide nanostructures.
纳米材料在消费品、医药和环境中的使用越来越多,由于新材料的特性,带来了新的好处,但也带来了风险。小粒径允许摄取到细胞中并通过身体屏障。此外,相对于其质量,纳米颗粒的相对大的活性表面增强了其与细胞和组织结构的可能相互作用,这可能诱导或增强不希望的效应。只有深入了解这些相互作用,才有可能利用巨大的潜力,同时降低健康风险。金属氧化物经常用于纳米材料,因为合成过程相对快速,简单和便宜,并且可以实现许多可变的材料特性。提交提案的目的是检查金属氧化物纳米材料在各种细胞培养模型中毒性的细胞摄取和表面性质的意义,以确定具有最小毒性潜力的材料结构。因此,将比较由可被细胞摄取的常规金属氧化物纳米颗粒和具有相同表面积但不能被细胞摄取的特殊金属氧化物微纳米结构诱导的细胞功能的变化。微纳米结构是在我们实验室通过火焰传输合成法合成的,通常由一个微米大小的核和多个纳米大小的过程组成。亚致死浓度的金属氧化物将用于来自屏障器官的人类细胞系的细胞培养模型中(肠、肺、皮肤)和免疫活性细胞,以检查病理相关效应,如活力,炎症,细胞内化的纳米颗粒和非内化的微米-纳米结构的毒理学效应的比较将有助于推导出细胞摄取对于其纳米尺寸的金属氧化物的毒性的相关性。这将是可能的,因为模型中的表面积在两个系统中都可以保持恒定,因为细胞颗粒吸收和颗粒表面积的正常因变量此外,材料表面性质对微纳米结构金属氧化物的生物效应的影响,我们的研究结果将有助于理解纳米材料的毒理学机制,并将帮助材料科学家在金属氧化物纳米结构的发展过程中考虑可能的毒理学效应。
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr. Rainer Adelung其他文献
Professor Dr. Rainer Adelung的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr. Rainer Adelung', 18)}}的其他基金
Highly porous 3-dimensional aeromaterials for energy-efficient, ultra-fast and selective gas sensors
用于高效节能、超快速和选择性气体传感器的高多孔三维航空材料
- 批准号:
423187260 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Magnetoelectric sensors based on magnetostrictive and organic hybrid-composites
基于磁致伸缩和有机混合复合材料的磁电传感器
- 批准号:
269909779 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Piezotronic effects in freestanding microcomposites
独立式微复合材料中的压电效应
- 批准号:
269936415 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
High-performance and lightweight Graphene-CFRP tank for storage of compressed Hydrogen for aerospace applications
高性能轻质石墨烯-CFRP 储罐,用于存储航空航天应用的压缩氢气
- 批准号:
279121074 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Structure, properties, and growth mechanisms of three-dimensional graphite networks (aerographite)
三维石墨网络(气石墨)的结构、性能和生长机制
- 批准号:
271608950 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Memristive and memsensor devices for filament free sparse CNT networks
用于无细丝稀疏 CNT 网络的忆阻和忆传感器器件
- 批准号:
261986642 - 财政年份:2014
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Units
Electrochemical and microstructural analysis of the processes occurring in Si microwire-array anodes (and full-cells) for high capacity Lithium ion batteries
高容量锂离子电池硅微线阵列阳极(和全电池)过程的电化学和微观结构分析
- 批准号:
236979258 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Interdisziplinäre anwendungsnahe Forschung mit nanostrukturierten Materialien
纳米结构材料的跨学科应用导向研究
- 批准号:
35921152 - 财政年份:2007
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Heisenberg Professorships
Fabrication and characterization of functional nanowire and tube based devices
功能性纳米线和管基器件的制造和表征
- 批准号:
5428822 - 财政年份:2004
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Korrelation von Metallwachstum auf molekularen organischen Halbleitern und elektronischen Eigenschaften
分子有机半导体金属生长与电子性能的相关性
- 批准号:
5404021 - 财政年份:2003
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
相似国自然基金
Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:合作创新研究团队
Intelligent Patent Analysis for Optimized Technology Stack Selection:Blockchain BusinessRegistry Case Demonstration
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:万元
- 项目类别:外国学者研究基金项目
利用全基因组关联分析和QTL-seq发掘花生白绢病抗性分子标记
- 批准号:31971981
- 批准年份:2019
- 资助金额:58.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于SERS纳米标签和光子晶体的单细胞Western Blot定量分析技术研究
- 批准号:31900571
- 批准年份:2019
- 资助金额:24.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
利用多个实验群体解析猪保幼带形成及其自然消褪的遗传机制
- 批准号:31972542
- 批准年份:2019
- 资助金额:57.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Meta-analysis的新疆棉花灌水增产模型研究
- 批准号:41601604
- 批准年份:2016
- 资助金额:22.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于个体分析的投影式非线性非负张量分解在高维非结构化数据模式分析中的研究
- 批准号:61502059
- 批准年份:2015
- 资助金额:19.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
多目标诉求下我国交通节能减排市场导向的政策组合选择研究
- 批准号:71473155
- 批准年份:2014
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
大规模微阵列数据组的meta-analysis方法研究
- 批准号:31100958
- 批准年份:2011
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于物质流分析的中国石油资源流动过程及碳效应研究
- 批准号:41101116
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Differential impacts of water insecurity on diet and body composition throughout the life course
水不安全对整个生命过程中饮食和身体成分的不同影响
- 批准号:
10749236 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Identifying Differential Psychosocial and Neurobiological Risk Factors of the Transition from Acute to Chronic Pain in Black and Non-Hispanic White Adults
识别黑人和非西班牙裔白人成人从急性疼痛转变为慢性疼痛的差异心理社会和神经生物学危险因素
- 批准号:
10387659 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Dieldrin-induced differential gene methylation and parkinsonian toxicity (R01ES031237)
狄氏剂诱导的差异基因甲基化和帕金森毒性 (R01ES031237)
- 批准号:
10709194 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Exploring differential biological and psychological effects of regular alcohol and cannabis use in humans
探索经常使用酒精和大麻对人类的不同生物和心理影响
- 批准号:
10539593 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
The role of early educational contexts in differential genetic susceptibility to cognitive impairment and dementia
早期教育环境在认知障碍和痴呆的差异遗传易感性中的作用
- 批准号:
10524646 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Dissecting the differential role of TREM2 and TYROBP in microglial homeostasis, activation, and disease
剖析 TREM2 和 TYROBP 在小胶质细胞稳态、激活和疾病中的不同作用
- 批准号:
10640102 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Differential regulation of T cell plasma membrane proteins by N-glycan branching and clathrin-mediated endocytosis
N-聚糖分支和网格蛋白介导的内吞作用对 T 细胞质膜蛋白的差异调节
- 批准号:
10295564 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Differential role of different NAD+ kinase Isoforms in melanoma metastasis
不同 NAD 激酶亚型在黑色素瘤转移中的不同作用
- 批准号:
10436014 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Mechanistic investigation of differential T cell responses to distinct Mycobacterium tuberculosis antigens
T 细胞对不同结核分枝杆菌抗原的差异反应的机制研究
- 批准号:
10536054 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Emotion processing, gender identity, and differential risk for anxiety and depression in autistic adults
自闭症成人的情绪处理、性别认同以及焦虑和抑郁的差异风险
- 批准号:
10701015 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别: