استفاده از سیستم کشت سلولی Nicotiana tabacum جهت بررسی سمیت نانوذرات اکسید فلزیCuO) ،Ag۲O ، SnO۲ و( Ag/SnO۲
Parallel Title Proper
Aplication of Nicotiana tabacum cell culture system for study of metal oxide nanoparticles' toxicity (CuO, Ag۲O, SnO۲ and Ag/SnO۲)
First Statement of Responsibility
/سپیده مهجوری
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: علوم طبیعی
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۷
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۹۹ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
دکتری
Discipline of degree
زیست شناسی گرایش سلولی تکوینی گیاهی
Date of degree
۱۳۹۷/۰۶/۳۰
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
نانومواد به موادی گفته میصشود که حداقل یکی از ابعاد آنصها کمتر از ۱۰۰ نانومتر باشد .کوچک شدن اندازه ذرات در حد نانومتر سبب بروز تغییراتی در خواص فیزیکی و شیمیایی آنصها میصشود .نانومواد به دلیل ویژگیصهای منحصربهصفرد از جمله یک سطح ویژه بزرگ و واکنشصپذیری بالا بسیار مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتهصاند .افزایش تولید در مقیاس صنعتی و گسترش تنوع کاربردهای نانوذرات، ناگریز منجر به افزایش رهاسازی و انتشار این مواد به محیط زیست میصشود .بنابراین، بررسی تعامل بین نانومواد و گیاهان به عنوان عناصر اصلی اکوسیستمصها، ضروری میصباشد .در این راستا تحقیق حاضر جهت بررسی پاسخصهای بیوشیمیایی و سیتولوژیک سلولصهای کشتص شده Nicotiana tabacum به نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع و اکسید قلع دوپه با نقره و نانوذرات نقره در مقایسه با یونصهای مربوطه مورد بررسی قرارگرفت .بدین منظور نانوذرات مورد نظر با استفاده از روشصهای شیمیایی مختلف سنتز و ویژگیص آنصها به واسطه تکنیکصهایXRD ،SEM ،EDX ، DLS وIR - FTتعیین گردید .متعاقبا، زندهصمانی و رشد سلولی، فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدانی، تغییرات ترکیبات آنتیصاکسیدان فنول و فلاونوئید، میزان پراکسید هیدروژن و پراکسیداسیون لیپیدها به عنوان شاخصصهای سمیت ارزیابی شد .همچنین، مطالعات میکروسکوپی جهت بررسیصهای سیتولوژیکی، ژنوتوکسیسیتی و ورود نانوذرات به سلول انجام گرفت .در کل نتایج مربوط به شناسایی نانوذرات نشان داد که نانوذرات سنتز شده در مطالعه حاضر دارای اندازه کوچک هستند در نتیجه می-توانند وارد سلول شوند .بر اساس نتایج بدست آمده، غلظتصهای مختلف نانوذرات مورد مطالعه منجر به کاهش در زندهصمانی و توقف رشد در سلولصهای توتون شدند .فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدانی SOD و PODدر سلولصهای توتون تحت تیمار نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع، اکسید قلع دوپه با نقره و نانوذرات نقره با افزایش در غلظت نانوذرات افزایش یافت .میزان فنول و فلاونوئید کل در تیمارهای مربوط به نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع و نقره کاهش یافت .نانوذرات اکسید دوپه با نقره بر خلاف نانوذرات اکسید قلع خالص افزایش در محتوای فنول و فلاونوئید کل را نشان دادند .میزانH۲O۲ در سلولصهای توتون تحت تیمار نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع، اکسید قلع دوپه با نقره افزایش و تحت تیمار با نانوذرات نقره کاهش نشان داد .تنها نانوذرات اکسید مس منجر به پراکسیداسیون لیپید شد .مقایسه سمیت نانوذرات با یونصهای مربوطه نشان داد که هردو نانوذرات و یونصهای مربوطه منجر به ایجاد استرس اکسیداتیو در سلولصهای توتون شدند .یونصهای قلع و مس در غلظتصهای بالا اثر بیشتری در القاء سیستم آنتیصاکسیدانی آنزیمی و غیر آنزیمی در مقایسه با نانوذرات اکسید مس و اکسید قلع گذاشتند .در حالی که نانوذرات نقره اثر بیشتری در کاهش پروتئین کل و افزایش فعالیت آنزیمصهای آنتیصاکسیدانی در مقایسه با یون نقره داشتند .تغییر در pH شیره واکوئلی، متلاشی شدن واکوئل و آسیب DNA در تیمارهای با غلظتصهای بالای نانوذرات مورد مطالعه مشهود بود .همچنین مطالعات میکروسکوپی مربوط به ورود نانوذرات نشانصدهنده ورود نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع دوپه با نقره و نانوذرات نقره به درون سلولصهای توتون بودند .بر اساس آنالیزهای انجام گرفته میصتوان چنین نتیجه گرفت که نانوذرات اکسید مس، اکسید قلع و اکسید قلع دوپه با نقره و همچنین نانوذرات نقره باعث ایجاد سمیت ژنتیکی، سمیت سلولی و استرس اکسیداتیو در گیاه توتون صشدند
Text of Note
Nanomaterials are the materials that have at least one dimensions less than 100 nm. Reducing the particle size at the nanometer scale cause changes in their physicochemical properties. Nanomaterials have attracted great interest due to their unique properties including a large specific surface area and high reactivity. Increased commercial production and application of nanomaterials result in an increased potential for release to the environment. Therefore, the study of the interaction between nanomaterials and plants, essential fundamental components of all ecosystems, is crucial. In this regard, in order to evaluate the biochemical and cytological responses of cell cultures of Nicotiana tabacum to copper oxide, tin oxide, silver doped tin oxide, and silver nanoparticles compared to the corresponding ions was studied. For this purpose, the nanoparticles were synthesized using various chemical methods and their properties were determined by XRD, SEM, EDX, DLS and FT-IR techniques. Subsequently, cell vitality and growth, antioxidant enzymes activity, changes in phenol and flavonoid antioxidants, hydrogen peroxide levels and lipid peroxidation were evaluated as toxicity indicators. Also, microscopic studies were used for cytological, genotoxicity investigation and internalization of nanoparticle into the cells. In general, the results of the identification of nanoparticles showed that the synthesized nanoparticles were small in size and can, therefore, enter the cell. Based on our results, different concentrations of the nanoparticles caused a decrease in viability and growth in tobacco cells. The activity of the SOD and POD antioxidant enzymes in tobacco cells treated with copper oxide, tin oxide, silver doped tin oxide, and silver nanoparticles increased with increasing concentrations of nanoparticles. Total phenolic and flavonoid contents decreased in treatments of copper oxide, tin oxide, and silver nanoparticles. Unlike pure tin oxide nanoparticles, silver doped tin oxide nanoparticles exhibited an increase in total phenolic and flavonoid content. H2O2 levels increased in tobacco cells treated with copper oxide, tin oxide, silver doped tin oxide, but decreased in cells treated with silver nanoparticles. Only copper oxide nanoparticles led to lipid peroxidation. Comparison of the toxicity of nanoparticles with the corresponding ions showed that both nanoparticles and their ions resulted in oxidative stress in tobacco cells. Tin and copper ions in high concentrations have a greater effect on the induction of enzymatic and non-enzymatic antioxidant systems compared to copper oxide and tin oxide nanoparticles. On the other hand, silver nanoparticles had a greater effect on reducing total protein and increasing the activity of antioxidant enzymes compared to silver ions. Chang in the pH and degradation of vacuoles and DNA damage in high concentrations of nanoparticles was evident. Also, microscopic studies demonstrated the entry of copper oxide, silver doped tin oxide, and silver nanoparticles into tobacco cells. It can be concluded that copper oxide, tin oxide, silver doped tin oxide as well as silver nanoparticles caused cytotoxicity, genotoxicity and oxidative stress in tobacco plant
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Aplication of Nicotiana tabacum cell culture system for study of metal oxide nanoparticles' toxicity (CuO, Ag۲O, SnO۲ and Ag/SnO۲)