Analysis of cytotoxic effects of silver nanoclusters on human peripheral blood mononuclear cells 'in vitro'.
The antimicrobial properties of silver nanoparticles (AgNPs) have made these particles one of the most used nanomaterials in consumer products. Therefore, an understanding of the interactions (unwanted toxicity) between nanoparticles and human cells is of significant interest. The aim of this study was to assess the in vitro cytotoxicity effects of silver nanoclusters (AgNC, < 2 nm diameter) on peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Using flow cytometry and comet assay methods, we demonstrate that exposure of PBMC to AgNC induced intracellular reactive oxygen species (ROS) generation, DNA damage and apoptosis at 3, 6 and 12 h, with a dose-dependent response (0.1, 1, 3, 5 and 30 µg ml(-1)). Advanced electron microscopy imaging of complete and ultrathin-sections of PBMC confirmed the cytotoxic effects and cell damage caused by AgNC. The present study showed that AgNC produced without coating agents induced significant cytotoxic effects on PBMC owing to their high aspect ratio and active surface area, even at much lower concentrations (<1 µg ml(-1)) than those applied in previous studies, resembling what would occur under real exposure conditions to nanosilver-functionalized consumer products.
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.
Sandra Teresa
ST
Orta-García
Department of Physics & Astronomy, The University of Texas at San Antonio (UTSA), San Antonio, Texas, USA.
Germán
G
Plascencia-Villa
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.
Angeles Catalina
AC
Ochoa-Martínez
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.
Tania
T
Ruiz-Vera
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.
Francisco Javier
FJ
Pérez-Vázquez
Department of Physics & Astronomy, The University of Texas at San Antonio (UTSA), San Antonio, Texas, USA.
J Jesús
JJ
Velázquez-Salazar
Department of Physics & Astronomy, The University of Texas at San Antonio (UTSA), San Antonio, Texas, USA.
Miguel José
MJ
Yacamán
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.
Hugo Ricardo
HR
Navarro-Contreras
Laboratorio de Toxicología Molecular, Centro de Investigación Aplicada en Ambiente y Salud (CIAAS), Coordinación para la Innovación y Aplicación de la Ciencia y la Tecnología (CIACYT), Universidad Autónoma de San Luis Potosí. San Luis Potosí, México.|Facultad de Medicina, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, San Luis Potosí, México.|Unidad Académica Multidisciplinaria Zona Media, Universidad Autónoma de San Luis Potosí San Luis Potosí, México.
Iván N
IN
Pérez-Maldonado
D000328:Adult; D017209:Apoptosis / Q000187:drug effects; D002478:Cells, Cultured; D003114:Colony-Forming Units Assay; D020552:Comet Assay; D004249:DNA Damage; D005260:Female; D005434:Flow Cytometry; D006801:Humans; D066298:In Vitro Techniques; D007249:Inflammation / Q000139:chemically induced / Q000473:pathology; D007963:Leukocytes, Mononuclear / Q000187:drug effects*; D008297:Male; D053768:Metal Nanoparticles / Q000633:toxicity*; D008854:Microscopy, Electron; D010316:Particle Size; D017382:Reactive Oxygen Species / Q000378:metabolism; D012834:Silver / Q000633:toxicity*; D013499:Surface Properties; D055815:Young Adult
D017382:Reactive Oxygen Species; D012834:Silver
PBMC; apoptosis; comet assay; cytotoxicity; nanoparticles; oxidative stress; silver nanoclusters