Nanomalzemelerin toksisitelerini belirlemek için yüzeyde zenginleştirilmiş Raman saçılmasına dayalı nanospektroskopik yöntemlerin geliştirilmesi

Son yıllarda nanomalzemeler (NM) üzerinde yapılan yoğun araştırmalar sonucu enerji depolama endüstrisinden tıp, kozmetik, gıda, tekstil, askeriye ve iletişim gibi geniş bir alanda bu malzemeler kullanılmaya başlanmıştur. Bu kullanım aynı zamanda olası yan etkileri düşündürmeye başlamıştır. Öte yandan, NM'lerin fizikokimyasal özellikleri sebebiyle elde edilen tutarsız sonuçlar NM toksisitesini belirlemek için atılan adımlarda sorun oluşturmuştur. Yaygın olarak kullanılan sitotoksisite deneylerinin çoğunda, NM'lerin deney bileşenleriyle etkileşime girmesi ya da absorbans kalıntıları oluşturması sebebiyle yanıltıcı sonuçlar elde edildiği bildirilmiştir. Dolayısıyla in vitro nanotoksisite araştırmalarında alternatif yaklaşımlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu noktada yeni bir bakış açısı sunmak amacıyla bu çalışmada Yüzeyde-Zenginleştirilmiş Raman Saçılmasına dayalı olarak (YZRS) in vitro nanotoksisite belirlenmesinde dört hücre hattı (akciğer adenokarsinomu (A549), insan ve fare fibroblastı (HSF ve L929) ve insan göbek bağı damar endotel hücresi (HUVEC)), çinko oksit ve titanyum dioksit nanoparçacıklar, tek ve çok katmanlı karbon nanotüpler ve kuantum noktaları gibi çeşitli NM'lere maruz bırakılmıştır. Daha sonra, NM'lere maruz bırakılan hücrelerden elde edilen spektrumlar, olası toksisite belirteçlerini bulmak amacıyla dikkatlice incelendi. Belirteçlerden yedi tanesi yaygın olarak kullanılan toksisite deneylerinden olan apoptoz/nekroz ve WST-1 hücre çoğalma testlerinden elde edilen sonuçlarla ve geçirimli elektron mikroskobu ile zenginleştirilmiş karanlık alan mikroskobu görüntüleriyle uyum içinde bulundu. Tüm sonuçların literatürde bulunan nanotoksisite çalışmalarıyla bağdaştığı gözlemlendi. Bulunan yedi bant yoğunluk oranı kollajen, fibronektin, kolesterol tükenmesi, lipid stabilitesi, tirozin fosforlanması, fenilalanin-tirozin dönüşümü ve proteinlerin C-S bağlarının S-S'ye dönüşümü hakkında bilgi vermekle birlikte bu oranların farklı pek çok hücresel YZRS çalışmasında kullanılabileceği öngörülmektedir.