(Phys.org) —Ny forskning visar att nanopartiklar av rena guld som finns i vardagliga föremål som personliga hygienprodukter, såväl som läkemedelstillförsel, MRT-kontrastmedel och solceller kan hämma lagring av fett (fett) och leda till accelererat åldrande och rynkor, långsammare sårläkning och uppkomsten av diabetes. Forskarna, ledd av Tatsiana Mironava, en besökande biträdande professor vid Institutionen för kemi- och molekylärteknik vid Stony Brook University, detaljera sin forskning, "Guldnanopartiklar celltoxicitet och återhämtning:fetthärledda stromaceller, " i journalen Nanotoxikologi .

Tillsammans med medförfattaren Dr. Marcia Simon, Professor i oral biologi och patologi vid Stony Brook University, och direktör för universitetets Living Skin Bank, en anläggning i världsklass som har utvecklat hudvävnad för brännskadade och olika sårterapier, forskarna testade effekten av nanopartiklar in vitro på flera typer av celler, inklusive fettvävnad, för att avgöra om deras grundläggande funktioner stördes när de exponerades för mycket låga doser av nanopartiklar. Subkutan fettvävnad fungerar som isolering från värme och kyla, fungerar som en reserv av näringsämnen, och finns runt inre organ för stoppning, i gul benmärg och i bröstvävnad.

De upptäckte att de mänskliga fetthärledda stromacellerna - en typ av vuxna stamceller - penetrerades av guldnanopartiklarna nästan omedelbart och att partiklarna ackumulerades i cellerna utan någon tydlig väg för eliminering. Närvaron av partiklar störde flera cellfunktioner, såsom rörelse; replikation (celldelning); och kollagenkontraktion; processer som är avgörande för sårläkning.

Enligt forskarna, det mest oroande fyndet var att partiklarna störde genetisk reglering, RNA-uttryck och hämmade förmågan att differentiera till mogna adipocyter eller fettceller. "Reduktioner orsakade av guldnanopartiklar kan resultera i systemiska förändringar i kroppen, ", sade professor Mironava. "Eftersom de har ansetts inerta och i huvudsak ofarliga, man antog att nanopartiklar av rena guld också skulle vara säkra. Bevis för motsatsen börjar dyka upp."

Denna studie är också den första som visar nanopartiklars inverkan på vuxna stamceller, vilka är de celler som vår kropp använder för kontinuerlig organregenerering. Det avslöjade att fetthärledda stromaceller involverade i regenerering av flera organ, inklusive hud, nerv, ben, och hår, ignorerade lämpliga signaler och misslyckades med att särskilja när de exponerades för nanopartiklar. Närvaron av guldnanopartiklar minskade också adiponektin, ett protein som är involverat i att reglera glukosnivåer och nedbrytning av fettsyror, som hjälper till att reglera ämnesomsättningen.

"Vi har lärt oss att noggrant övervägande och val av storlek, koncentrationen och varaktigheten av den kliniska tillämpningen av guldnanopartiklar är motiverad, " sade professor Mironava. "Den goda nyheten är att när nanopartiklarna togs bort, normala funktioner återställdes så småningom."

"Nanotekniken fortsätter att vara i framkanten av vetenskaplig forskning och har öppnat nya dörrar inom energi- och materialvetenskap, sa medförfattaren, Miriam Rafailovich, PhD, Chefsforskare vid Advanced Energy Center och framstående professor i materialvetenskap och teknik vid Stony Brook. "Framsteg kommer med socialt ansvar och att se till att ny teknik är miljömässigt hållbar. Dessa resultat är mycket relevanta för att uppnå dessa mål."