Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Influence of gold nanoparticles on mitochondrial gene experssion in hela cells

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

การศึกษาอิทธิพลของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรต่อการแสดงออกของยีนในไมโทคอนเดรียของ Hela cells

Year (A.D.)

2009

Document Type

Thesis

First Advisor

Amornpun Sereemaspun

Faculty/College

Faculty of Medicine (คณะแพทยศาสตร์)

Degree Name

Master of Science

Degree Level

Master's Degree

Degree Discipline

Medical Science

DOI

10.58837/CHULA.THE.2009.809

Abstract

Gold nanoparticle (AuNP) is a stable and inert metal nanoparticle. AuNP has been used as biosensors, drug/gene delivery devices and contrast agents because of its surface functionalization. AuNP can be tailored with biomolecules such as DNA, protein, carbohydrate, drug and fluorescent dye. However, the previous studies show that AuNP toxicity data are conflicted. Hence, this study aims to evaluate the toxicity of AuNP on HeLa cells including cell viability, cellular/intracellular organelles morphology, AuNP localization and mitochondrial gene expression. HeLa cells were incubated with various concentrations of gold nanoparticles for 1, 2 and 3 days. Cells were evaluated for cellular/intracellular organelles morphology, localization of AuNP, cell viability and mitochondrial gene expression using light microscope, transmission electron microscope MTT assay and RT-PCR, respectively. This study demonstrated that 100 µg/mL AuNP decreased cell viability and affected cellular morphology. However, intracellular organelles morphology was not irregular. The aggregated AuNPs were mainly entrapped in the endosome and localized in the cytoplasm. Furthermore, the mitochondrial gene expression level was unchanged.

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

อนุภาคทองคำระดับนาโนเมตร (Gold nanoparticle, AuNP) เป็นอนุภาคของโลหะในระดับนาโนเมตรที่มีความเสถียรสูงชนิดหนึ่ง ในปัจจุบันอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรถูกนำมาประยุกต์ใช้ เป็นอุปกรณ์ตรวจวัดสารทางชีวภาพที่มีความจำเพาะสูง อุปกรณ์นำส่งยาหรือยีน และ contrast agents เป็นต้น โดยอาศัยความสามารถในการปรับปรุงพื้นผิวของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรด้วยสารชีวโมเลกุลต่างๆ เช่น ดีเอ็นเอ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ยา หรือสีเรืองแสงฟลูออเรสเซนต์ เป็นต้น ในขณะเดียวกัน ผลการศึกษาที่ผ่านมาถึงความเป็นพิษของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรพบว่ายังมีความขัดแย้งกันอยู่ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงศึกษาผลของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรต่อ HeLa cells ทั้งผลต่อความมีชีวิตรอดของเซลล์ ลักษณะรูปร่างของเซลล์และอวัยวะต่างๆ ในเซลล์ การเคลื่อนที่ของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรในเซลล์ รวมถึงการแสดงออกของยีนในไมโทคอนเดรีย การศึกษาทำโดยบ่มเซลล์กับอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรที่ความเข้มข้นต่างๆ เป็นเวลา 1, 2 และ 3 วัน เมื่อครบตามเวลาที่กำหนด เก็บเซลล์มาศึกษาลักษณะรูปร่างของเซลล์และอวัยวะต่างๆ ในเซลล์ ตำแหน่งของอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตร โดยใช้กล้องจุลทรรศน์และกล้องจุลทรรศน์อิเลคตรอน และศึกษาความมีชีวิตรอดของเซลล์ โดย MTT assay นอกจากนี้นำเซลล์มาสกัดอาร์เอ็นเอ และนำไปทำ RT-PCR เพื่อดูการแสดงออกของยีนในไมโทคอนเดรีย จากการศึกษาพบว่าอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรความเข้มข้น 100 µg/mL มีผลลดความมีชีวิตรอดของเซลล์ และทำให้ลักษณะรูปร่างของเซลล์เปลี่ยนแปลงไป ขณะเดียวกันพบว่าอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรสามารถผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ โดยถูกห่อหุ้มอยู่ใน endosome ทั้งนี้อนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรจะรวมกลุ่มกันอยู่ภายในไซโตพลาสซึมเท่านั้น โดยไม่พบว่ามีอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตรในอวัยวะอื่นๆ ของเซลล์ นอกจากนี้พบว่าการแสดงออกของยีนในไมโทคอนเดรีย ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเมื่อได้รับอนุภาคทองคำในระดับนาโนเมตร

Link to Full Text

Share

COinS