Cellular and Molecular Toxicology of Nanoparticles

این کتاب ویرایش شده مجموعه ای از یافته های مربوط به سمیت مولکولی و سلولی نانوذرات (NPs) در سلول های حیوانی، سلول های انسانی و بی مهرگان است. انتخاب متنوع مدل‌های آزمایشی درک بهتری در مورد افق سمیت NPs ارائه می‌دهد. تعامل NPs با سلول ها و اندامک های آن می تواند عواقب سمی، از جمله تغییرات رونویسی و ترجمه، آسیب DNA، سمیت سلولی، استرس اکسیداتیو، اختلال عملکرد میتوکندری و مرگ سلولی را القا کند. نانوذرات می‌توانند از طریق فاگوسیتوز، ماکروپینوسیتوز، اندوسیتوز با واسطه گیرنده و نفوذ غیرفعال در سلول‌ها درونی شوند که می‌تواند بر انواع سلولی تأثیر بگذارد.

خوانندگان با مجموعه‌ای از جنبه‌های اساسی و مولکولی سمیت NPs بهره‌مند خواهند شد. این فصول اطلاعات جامعی در مورد روش های پیشرفته ارائه می دهد. کاربرد رویکردهای سم زایی، که قبلاً در نانوتوکسیکولوژی تثبیت شده است، برای کشف سمیت دینامیک نانومواد مورد توجه ویژه قرار گرفته است. در میان این رویکردها، توالی یابی RNA با توان عملیاتی بالا (RNA-Seq)، که قادر به ساختن یک نقشه کامل از رونوشت در انواع مختلف سلول ها و اختلالات در مواجهه با NPs است، گنجانده شده است. همچنین خوانندگان با موضوع کمتر مطالعه شده در مورد جذب مولکول های زیستی (عمدتاً پروتئین ها) روی سطح NP ها که اصطلاحاً "تاج زیست مولکولی" نامیده می شود، آشنا می شوند.

این کتاب برای دانشمندانی طراحی شده است که در این زمینه مشغول به کار هستند. تحقیق سمیت NPs با این وجود، باید برای رشته‌های مختلف علمی از جمله زیست‌شناسی دریایی، آلودگی‌های محیطی، ژنتیک، فارماکولوژی، پزشکی، داروها و علوم مواد غذایی، محصولات مصرفی مورد توجه باشد. همچنین، مجموعه‌ها برای ناظران محیط‌زیست، تنظیم‌کننده‌های فدرال، ارزیابی‌کنندگان ریسک و سیاست‌گذاران مورد توجه قرار خواهند گرفت.

This edited book is a compilation of findings on the molecular and cellular toxicity of nanoparticles (NPs) in animal cell, human cells, invertebrates. The varied selection of test models will provide better understanding about the horizon of NPs toxicity. Interaction of NPs with cells and its organelles can induce toxicological consequences, including transcriptional and translational alterations, DNA damage, cytotoxicity, oxidative stress, mitochondrial dysfunction and cell death. NPs can get internalized in cells through phagocytosis, macropinocytosis, receptor-mediated endocytosis and passive penetration, which can affect varied cell types.

Readers will be benefited with the compilations on basic and molecular facet of NPs toxicity. The chapters will provide a comprehensive information on the state-of-the-art methodologies. The application of toxicogenomic approaches, which is already established in nanotoxicology, has been given special consideration to unravel the toxicodynamics of nanomaterials. Among these approaches, the high-throughput RNA sequencing (RNA-Seq), which is able to build a complete map of transcriptome across different cell types and perturbations upon NPs exposure has been included. The readers are also introduced to the less studied topic on the adsorption of biomolecules (mainly proteins) on the NPs surface, constituting the so-called “biomolecular corona”.

The book has been designed for scientists engaged in NPs toxicity research. Nonetheless, it should be of interest to a variety of scientific disciplines including marine biology, environmental pollution, genetics, pharmacology, medicine, drug and food material sciences, consumer products. Also, the compilations will be of interest to the environmental watchdogs, federal regulators, risk assessors and the policy makers.