@phdthesis{Gegg2023,
  author    = {Gegg, Tanja Susanne},
  title     = {In Vitro Toxizit{\"a}t der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid f{\"u}r die Medikamentenapplikation},
  doi       = {10.25972/OPUS-33056},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-330562},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Graphen und Siliciumdioxid Nanopartikel sind als Tr{\"a}gersubstanz f{\"u}r Medikamente beim Drug Targeting von Interesse. Diese Arbeit ist eine toxikologische Untersuchung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid im Zellmodell. Dabei wurden Graphen Nanopartikel mit einer Dicke von 6 bis 8 nm und einer Breite von 15 µm verwendet. Die verwendeten Siliciumdioxid Nanopartikel waren kugelf{\"o}rmig und por{\"o}s mit einer Partikel-Gr{\"o}ße von 5 bis 20 nm. Die dosisabh{\"a}ngige Toxizit{\"a}t (Konzentrationen 0,01 mg/ml, 0,1 mg/ml und 1 mg/ml, Inkubation {\"u}ber 24 Stunden) gegen{\"u}ber 5 verschiedenen Zelllinien (cerebEND, Caco-2, Hep G2, HEK-293, H441) wurde gepr{\"u}ft. Dabei kamen Zellviabilit{\"a}tstests (CellTiter-Glo Assay, EZ4U-Test) zum Einsatz. Zudem wurde mit den Apoptose-Markern Bax und Caspase-3 auf Gen- und Proteinebene (Polymerasekettenreaktion und Western Blot) {\"u}berpr{\"u}ft, ob eine Apoptose eingeleitet wurde. Zur Untersuchung der Zellviabilit{\"a}t wurde der CellTiter-Glo Assay verwendet. F{\"u}r Graphen Nanopartikel zeigte sich ab einer Konzentration von 1 mg/ml bei den Zelllinien HEK-293 und H441 ein statistisch signifikanter Abfall der Zellviabilit{\"a}t. CerebEND und Hep G2 Zellen reagierten auf Graphen Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml ebenfalls mit einem deutlichen Abfall der Zellviabilit{\"a}t, diese Ergebnisse waren jedoch nicht statistisch signifikant. Die Zelllinie Caco-2 zeigte sich von den Graphen Nanopartikeln unbeeindruckt, es kam zu keiner statistisch signifikanten Ver{\"a}nderung der Zellviabilit{\"a}t. Siliciumdioxid Nanopartikel bewirkten ab einer Konzentration von 1 mg/ml einen statistisch signifikanten Abfall der Zellviabilit{\"a}t bei den Zelllinien cerebEND, HEK-293 und H441. HepG2 Zellen zeigten bei 1 mg/ml Siliciumdioxid einen deutlichen aber statistisch nicht signifikanten Abfall der Zellviabilit{\"a}t. Die Zelllinie Caco-2 erwies sich auch bei Siliciumdioxid Nanopartikel als {\"a}ußerst robust und zeigte keine statistisch signifikanten Ver{\"a}nderungen der Zellviabilit{\"a}t. Messungen der Zellviabilit{\"a}t auf Grundlage von Adsorptionsmessung, wie beim EZ4U-Test, hatten sich als ungeeignet erwiesen, da die Eigenfarbe der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid mit dieser Messung interferierte. Zudem wurde gepr{\"u}ft, ob die bei einem Teil der Zelllinien eingetretene toxische Wirkung der Nanopartikel ab einer Konzentration von 1 mg/ml durch Nekrose oder durch Apoptose zustande kam. Die Polymerasekettenreaktion zeigte mit einer einzigen Ausnahme keine statistisch signifikante Erh{\"o}hung der Genexpression f{\"u}r Bax und Caspase-3 und gab somit auch keine Hinweise auf die Einleitung einer Apoptose. Im Western Blot zeigte sich keine statistisch signifikante Erh{\"o}hung der Proteinexpression von Bax und Caspase-3. Zudem konnte im Western Blot auch keine aktivierte Caspase-3 nachgewiesen werden. Somit lagen auf Grundlage von Polymerasekettenreaktion und Western Blot keine Hinweise auf das Eintreten einer Apoptose vor. Die toxische Wirkung der Nanopartikel Graphen und Siliciumdioxid, die bei einem Teil der Zelllinien ab einer Konzentration von 1 mg/ml nachgewiesen werden konnte, beruhte demnach auf Nekrose.},
  subject      = {Nanopartikel},
  language  = {de}
}