journal article·2015-06-23

Use of Synchrotron Radiation-Analytical Techniques To Reveal Chemical Origin of Silver-Nanoparticle Cytotoxicity

Liming Wang, Tianlu Zhang, Panyun Li, Wanxia Huang, Jinglong Tang, Pengyang Wang, Jing Liu, Qingxi Yuan, Ru Bai, Bai Li, Kai Zhang, Yuliang Zhao, Chunying Chen

ACS Nano· Volume 9· Issue 6
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Abstract

To predict potential medical value or toxicity of nanoparticles (NPs), it is necessary to understand the chemical transformation during intracellular processes of NPs. However, it is a grand challenge to capture a high-resolution image of metallic NPs in a single cell and the chemical information on intracellular NPs. Here, by integrating synchrotron radiation-beam transmission X-ray microscopy (SR-TXM) and SR-X-ray absorption near edge structure (SR-XANES) spectroscopy, we successfully capture the 3D distribution of silver NPs (AgNPs) inside a single human monocyte (THP-1), associated with the chemical transformation of silver. The results reveal that the cytotoxicity of AgNPs is largely due to the chemical transformation of particulate silver from elemental silver (Ag(0))n, to Ag(+) ions and Ag-O-, then Ag-S- species. These results provide direct evidence in the long-lasting debate on whether the nanoscale or the ionic form dominates the cytotoxicity of silver nanoparticles. Further, the present approach provides an integrated strategy capable of exploring the chemical origins of cytotoxicity in metallic nanoparticles.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Nanoparticles: synthesis and applications · Nanoparticle-Based Drug Delivery · Electron and X-Ray Spectroscopy Techniques

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

CAS Key Laboratory for Biomedical Effects of Nanomaterials and Nanosafety, National Center for Nanoscience and Technology of China and Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Beijing Synchrotron Radiation Facility, Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China

Funding

Ministry of Science and Technology of the People's Republic of China · Natural Science Foundation of Beijing Municipality · National Natural Science Foundation of China

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