Till innehåll på sidan

Surface reactions on metallic nanoparticles

Ligand adsorption, metal release, and reactive oxygen species generation

Tid: Må 2022-12-19 kl 10.00

Plats: Kollegiesalen, Brinellvägen 8, Stockholm

Videolänk: https://kth-se.zoom.us/meeting/register/u5EufuitrDwiHtNdgN-mOXVgrsHeHIoCgQOb

Språk: Engelska

Ämnesområde: Kemi

Respondent: Amanda Kessler , Yt- och korrosionsvetenskap, Royal Institute of Technology, Inger Odnevall

Opponent: Professor Tommy Nylander, Lunds universitet

Handledare: Professor Inger Odnevall, Materialvetenskap, Yt- och korrosionsvetenskap

Exportera till kalender

QC 2022-11-17

Abstract

Människor utsätts dagligen för metalliska nanopartiklar från olika källor vilka kan ha både naturligt och antropogent ursprung. Sådan exponering sker via olika exponeringsvägar, till exempel genom inandning och hudkontakt, vilket kan leda till negativa hälsoeffekter. Syftet med denna avhandling var att undersöka vad som sker på ytan av metalliska nanopartiklar vid simulerad inandning och hur detta påverkar deras potentiellt toxiska egenskaper.

Partikelytans egenskaper undersöktes då denna yta är i direkt kontakt med den omgivande miljön. Egenskaperna av intresse var främst graden av metallfrisättning, dess kemiska form, samt partiklarnas förmåga att bilda syreradikaler och väteperoxid (ROS). ROS bildas naturligt i cellerna som en viktig del av vårt immunsystem, men kan i överskott resultera i negativa effekter. Studier genomfördes genom att tillämpa ett multianalytiskt och tvärvetenskapligt tillvägagångssätt där yt- och materialkemiska studier kombinerades med toxikologiska undersökningar, med huvudfokus på ROS-bildning. Studierna har bland annat belyst vilka typer av ROS som kan bildas på grund av metalliska NP samt de underliggande mekanismerna. 

Tillförlitligheten av att använda olika tekniker för ROS-analyser och deras möjliga artefakter inducerade av metalliska NP undersöktes. Metoder för att bedöma ROS som tidigare inte har använts inom nanotoxikologi introducerades vilka möjliggör detektion av specifika syreradikaler. Resultat för Cu NP visade på att både korrosionsreaktioner producerar ROS samt att Haber Weiss- eller Fenton(lika) reaktioner kan sönderdela väteperoxid och bilda den reaktiva hydroxylradikalen. Ett förslag för gruppering av metalliska NP baserat på deras ROS mekanismer föreslås. Studier av andra partikel- och ytegenskaper hos metalliska NP av betydelse för deras möjliga toxicitet omfattar även adsorption av ligander och biomolekyler, grad av partikelagglomeration, yt-sammansättning, metallfrisättning och deras speciering i lösning.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-321407