Marzi, A., Eder, K.M., Barroso, Á., Kemper, B., Schnekenburger, J. “Quantitative Phase Imaging as Sensitive Screening Method for Nanoparticle-Induced Cytotoxicity Assessment.” Cells 2024, 13, 697. https://doi.org/10.3390/cells13080697
新規ナノ粒子は、その独自の物理的・化学的特性を活かし、医療・商業分野での応用が急速に拡大しており、それに伴いナノ材料の安全性を評価するin vitro試験法の確立が重要な課題となっている。一般的な細胞毒性試験では、テトラゾリウム塩の酵素的変換による代謝活性測定（WST-8等）や、細胞膜損傷に伴う乳酸脱水素酵素（LDH）の放出量定量など、比色法や蛍光法に基づく光学的読み取りが広く用いられている。一方、干渉計測に基づく定量位相イメージング（QPI）の一手法であるデジタルホログラフィック顕微鏡（DHM）は、標識を必要とせず、低強度の照明光により試料を非侵襲的に観察できるため、測定後の試料を後続の生化学的解析にそのまま利用できるという利点を有する。
しかし、ナノ粒子は高い吸着能や触媒活性、光吸収などの光学特性を持つため、比色法や蛍光法に基づく従来の細胞毒性試験系と干渉を起こし、誤った結果を生じさせるという問題がある。そのため、ナノ毒性学研究においては試験結果の不一致が多数報告されており、ナノ材料の影響を受けにくく、複数の毒性指標を一つの実験系で統合的に評価できる手法の確立が求められていた。
そこで、本研究ではDHMと後続の生化学的試験（WST-8およびLDH）を同一細胞集団に対して順次適用する多手法併用型の評価法を検証した。RAW 264.7マクロファージおよびNIH-3T3線維芽細胞に薬剤送達用のポリアルキルシアノアクリレート（PACA）ナノ粒子を曝露し、DHMでは波長532 nmのCobolt社製固体レーザー（Cobolt 06-DPL）を照明光源として用い、細胞集団の乾燥質量増加量から増殖を定量した。半数効果濃度（EC₅₀）の比較において、DHMはWST-8およびLDHよりも低いEC₅₀値を示し、ナノ粒子の細胞毒性をより高感度に検出できることが実証された。
※この要約は、オープンアクセス論文（CC BY 4.0）に基づいております。
ホログラフィーに使用された532 nmレーザー
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