奈米黏土對細胞遺傳毒性檢測

本回接續上篇，上回我們已知相較於其他奈米材料，奈米黏土較不易使細胞死亡，而本次將來探討奈米黏土對於細胞的基因是否有影響，產生遺傳毒性 (Genotoxicity)，這點相當重要，若此物質會改變細胞的DNA或是基因，使基因突變，就代表其具致癌性，若是影響到精子或卵子等生殖細胞，則可能影響到下一代或是不孕，所以對於各種市售的化學品，做細胞遺傳毒性測定是有其必要的，那麼我們就進入今天的主題-遺傳毒性的檢測吧。

首先介紹彗星分析 (Comet Assay)，用在檢測細胞DNA受損程度：

DNA帶負電，跑電泳即是藉由通電後使DNA會從負極往正極跑，電泳中的瓊酯膠如同過濾器一般，形成障礙阻擋DNA通過，所以大片段的DNA阻擋的部分較多所以跑的慢，而小片段的DNA因為小所以較容易通過。而通常完整的動物細胞DNA會是大片段的DNA，所以跑的慢，若有DNA受損，也就是斷裂成小片段，因此就有部分DNA跑較前面，而非都聚在同一位置一起跑，加上染色，樣子就像彗星托著長長的尾巴，所以叫彗星分析。本試驗的奈米黏土濃度等同上篇分別是62.5、125、250、500 和 1000 μg/ml，另外還有加入生理食鹽水的對照組與加入過氧化氫的組別(過氧化氫會破壞DNA)，而結果發現所有不同濃度的奈米黏土皆跟對照組無顯著差異，而過氧化氫組破壞最高。跟奈米黏土的程度差很多。

另外為了解是否具使基因突變，所以做安氏突變試驗 (Ames Test)，其原理是將逆轉菌種 (revertant) 的沙門氏菌直接接觸奈米黏土。逆轉菌種是已突變的沙門氏菌，若是環境中缺乏組胺酸 (histidine)，則此菌無法生存，但原本的沙門氏菌可藉由將葡萄糖合成組胺酸而能在此環境中生長。所以可藉由細菌生長的程度來判斷突變性的程度。結果與彗星分析類似皆是不同濃度的奈米黏土皆跟對照組無顯著差異，而過氧化氫組破壞最高且差很多，所以從本篇可以肯定的就是奈米黏土對基因是相對安全的，不具有遺傳毒性。

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撰寫/種咖啡的五色鳥
圖/咖啡因成癮的蛾
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Li, P. R., Wei, J. C., Chiu, Y. F., Su, H. L., Peng, F. C., & Lin, J. J. (2010). Evaluation on cytotoxicity and genotoxicity of the exfoliated silicate nanoclay. ACS applied materials & interfaces, 2(6), 1608–1613. https://doi.org/10.1021/am1001162