Nanodeeltjes interageren op verschillende manieren met cellen, beïnvloeden de cellulaire functies en kunnen mogelijk zowel gunstige als nadelige effecten veroorzaken. Het begrijpen van deze interacties is cruciaal voor het ontwikkelen van op nanotechnologie gebaseerde toepassingen en het beoordelen van potentiële risico's. Hier is een overzicht:

1. Cellulaire opname:

- Nanodeeltjes kunnen cellen binnendringen via verschillende mechanismen, waaronder fagocytose, pinocytose en receptorgemedieerde endocytose.

- De grootte, vorm, oppervlaktelading en functionaliteit van nanodeeltjes beïnvloeden de efficiëntie van hun cellulaire opname.

2. Intracellulaire handel:

- Eenmaal in de cellen kunnen nanodeeltjes naar verschillende cellulaire compartimenten worden getransporteerd, zoals het cytoplasma, de kern, de mitochondriën of de lysosomen.

- De intracellulaire transportroutes beïnvloeden het lot en de impact van nanodeeltjes op cellulaire functies.

3. Interacties met cellulaire componenten:

- Nanodeeltjes kunnen interageren met cellulaire componenten zoals eiwitten, lipiden en nucleïnezuren.

- Deze interacties kunnen cellulaire processen beïnvloeden, zoals enzymactiviteit, genexpressie en celsignaleringsroutes.

4. Biologische effecten:

a) Gunstige effecten:

- Nanodeeltjes kunnen worden gebruikt voor gerichte medicijnafgifte, waardoor de werkzaamheid van medicijnen wordt verbeterd en bijwerkingen worden verminderd.

- Ze kunnen dienen als beeldvormende middelen voor de diagnose en monitoring van ziekten.

- Nanodeeltjes kunnen worden gebruikt in weefselmanipulatie en regeneratieve geneeskunde om celgroei en weefselherstel te bevorderen.

b) Nadelige effecten:

- Sommige nanodeeltjes kunnen cellulaire toxiciteit veroorzaken, wat kan leiden tot celdood of disfunctie.

- Ze kunnen oxidatieve stress, ontstekingen, genotoxiciteit en activering van het immuunsysteem veroorzaken.

- Langdurige blootstelling aan nanodeeltjes kan risico's met zich meebrengen, vooral als ze zich ophopen in het lichaam.

5. Klaring en uitscheiding:

- Cellen kunnen nanodeeltjes opruimen via verschillende mechanismen, waaronder exocytose, autofagie en effluxpompen.

- De klaringsefficiëntie beïnvloedt de persistentie van nanodeeltjes in het lichaam en hun potentiële langetermijneffecten.

Het bestuderen van interacties tussen cellen en nanodeeltjes is essentieel om de mechanismen te identificeren die ten grondslag liggen aan de biologische effecten van nanodeeltjes, potentiële risico's te voorspellen en veiliger nanomaterialen te ontwerpen voor biomedische en ecologische toepassingen.