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Previous issue date: 2010-11-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The carbon nanotubes (CNTs) display exclusive properties which are of great interest to
biotechnology area. The idea of utilizing CTNs as drug carriers, adjuvant for vaccines
and biosensors is attracting much interest from scientific community. However,
biocompatibility and toxicity in vitro and in vivo of these structures need to be
investigated. The aim of this study was to determine the effects of functionalized multiwalled
carbon nanotubes (MWCNTs) on cells of the immune system. For in vitro test,
splenocytes and bone marrow cells were isolated from BALB/c female mice. The group
of treated cells was cultured with carboxylic MWCNTs suspensions at different
concentrations (1, 5 or 10 ng/mL), while the control group was only cultured with
medium RMPI 1640 and 10% fetal calf serum (FCS). After 24, 48 and 72 hours of
cultivation, the viability proliferation and interaction were analyzed by transmission
electron microscopy (TEM) analysis of carboxylic MWCNTs with cells. In vivo study,
carboxylic MWCNTs were administered intravenously with a concentration of 50 and
100 μg. After 24 hours, splenocytes were isolated, labeled with anti-CD3+ and anti-
B220+ antibodies and analyzed by Fluorescence Activated Cell Sorting (FACS). Total
IgG production was determined in mice serum after 20 days of administration. The
results showed no significant difference (p < 0.05) in the cell viability test of splenocytes,
although it has been observed an increase in the frequency of cells directly proportional
to the concentrations of carboxylic MWCNTs suspensions in the period of 48 hours. For
marrow cells it was observed an inversion in the frequency of cells in the periods of 24
and 48 hours. Regarding the proliferation of splenocytes, groups of cells treated with
carboxylic MWCNTs showed significant difference (p<0.05) when compared to control
positive group (CpG oligonucleotide). In the analyses performed by TEM, it was not
found any type of interaction of carboxylic MWCNTs with splenocytes treated with
carboxylic MWCNTs in the concentration of 10 ng/mL. According to the analyses carried
out by flow cytometry, the percentage of CD3+ cells and B220+ cells showed no
significant difference in relation to the control group. In Enzyme Immunoassay (ELISA),
the total IgG antibody production did not increase in the serum of mice treated with
carboxylic MWCNTs when compared to control. Thus, the results in vitro and in vivo
indicate that carboxylic MWCNTs did not present stimulatory effects on cells of the
immune system and, at the same conditions, no cellular toxicity. / Os nanotubos de carbono (NTCs) apresentam propriedades exclusivas que são de
grande interesse para a área de biotecnologia. A idéia de se utilizar NTCs como
carreadores de fármacos, adjuvantes para vacinas e biosensores, vem despertando
muito interesse da comunidade científica. No entanto, a biocompatibilidade e toxicidade
in vitro and in vivo dessas estruturas precisam ser investigadas. O objetivo desse
estudo foi determinar os efeitos dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas
(NTCPMs) carboxilados sobre células do sistema imunológico. Para os testes in vitro,
esplenócitos e células da medula óssea foram isolados de camundongos BALB/c
fêmeas. O grupo de células tratadas foi cultivado com suspensões de NTCPMs
carboxilados em diferentes concentrações (1, 5 ou 10 ng/mL), enquanto o grupo
controle foi cultivado apenas com meio RMPI 1640 e 10% soro fetal bovino (SFB). Após
24, 48 e 72 horas de cultivo, foram analisadas viabilidade, proliferação e interação por
análise de microscopia eletrônica de transmissão (MET) dos NTCPMs carboxilados com
as células. No estudo in vivo, NTCPMs carboxilados foram administrados pela via
intravenosa com concentração de 50 e 100 μg. Após 24 horas, os esplenócitos foram
isolados, marcados com anticorpos anti-CD3+ e anti-B220+ e analisados por citometria
de fluxo. A produção de IgG total foi determinada no soro de camundongos após 20
dias da administração. Os resultados encontrados indicaram que não houve diferença
significativa (p<0,05) no teste de viabilidade celular de esplenócitos, embora tenha sido
observado um aumento na freqüência de células diretamente proporcional às
concentrações das suspensões de NTCPMs carboxilados no tempo de 48 horas. Para
as células da medula, foi observada uma inversão na frequência de células nos tempos
de 24 e 48 horas. Em relação à proliferação de esplenócitos, os grupos de células
tratadas com NTCPMs carboxilados apresentaram diferença significativa (p<0,05)
quando comparado ao grupo controle positivo (oligonucleotídeo CpG). Nas análises
feitas por MET, não foi encontrado qualquer tipo de interação dos NTCPMs
carboxilados com esplenócitos tratados com NTCPMs carboxilados na concentração de
10 ng/mL. De acordo com as análises realizadas por citometria de fluxo, a porcentagem
de células de CD3+ e células B220+ não apresentaram diferença significativa com
relação ao grupo controle. No teste de Enzima Imunoensaio (ELISA), a produção de
anticorpos IgG totais não aumentou no soro de camundongos tratados com NTCPMs
carboxilados quando comparada a do grupo controle. Sendo assim, os resultados in
vitro e in vivo indicam que NTCPMs carboxilados não apresentam efeitos estimulatórios
sobre células do sistema imunológico e, nas mesmas condições, não apresentam
toxicidade celular.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.universidadefranciscana.edu.br:UFN-BDTD/340 |
| Date | 09 November 2010 |
| Creators | Barbosa, Gabriela de Moraes |
| Contributors | Rodrigues Junior, Luiz Carlos, Fagan, Solange Binotto |
| Publisher | Universidade Franciscana, Mestrado Acadêmico em Nanociências, UFN, BR, Biociências e Nanomateriais |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional Universidade Franciscana, instname:Universidade Franciscana, instacron:UFN |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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