ハロゲン化グラフェンの細胞毒性

グラフェンとその誘導体のファミリーは、電子機器、エネルギー貯蔵、生物医学などの多くの分野で用途に貴重な材料にするユニークで顕著な物理化学的特性を持っています。将来の市販製品としての大規模な製造の可能性に応じて、グラフェン誘導体の特定のファミリーであるハロゲン化グラフェンの細胞毒性を初めて決定するために調査が行われました。ハロゲン化グラフェンは、ガス塩素、臭素またはヨウ素大気中のグラファイト酸化物の熱剥離を通じて調製して、それぞれ塩素（TRGO-CL）、臭素 - （TRGO-BR）、ヨウ素ドープグラフェン（TRGO-I）を得ます。24時間のヒト肺癌上皮細胞（A549）の3つのハロゲン化グラフェンへの曝露と、メチルチアゾリルディフェニル - テトラゾリウムブロマイド（MTT）と水溶性テトラゾリウム塩（WST-8）アッセイを使用したその後の細胞生存率評価は、ハロゲン化グラフェン検査のすべての濃度であることを明らかにしました。μgml（-1）から200μgml（-1））と効果は用量依存性であり、TRGO-CLは200μgmL（-1）の最大濃度で25.7％に低い25.7％に低下します。細胞毒性のレベルは、TRGO-CL> TRGO-BR> TRGO-Iの順に配置でき、グラフェン材料に存在するハロゲンの量が観察された傾向の決定因子であることが示唆されています。コントロール実験は、ハロゲン化グラフェンと生存率マーカー（MTT/WST-8試薬）との間の反応の結果としてのナノ材料誘導干渉の可能性をテストして、セルフリー条件下でのホルマザン産物の結合をテストしました。得られたデータは、形成されたホルマザンの正常な割合の変化が比較的小さく、生存率評価の前に徹底的な洗浄を行い、最終的にMTT/WST-8アッセイと相互作用する可能性のあるハロゲン化グラフェンの量を減らすため、これらの干渉性の有意な影響の確率を排除します。ハロゲン化グラフェンがもたらす健康被害をよりよく理解するために、この最初の研究で得られた結果を補完するために、将来、より多くの研究を実施する必要があります。

Graphene and its family of derivatives possess unique and remarkable physicochemical properties which make them valuable materials for applications in many areas like electronics, energy storage and biomedicine. In response to the possibility of its large-scale manufacturing as commercial products in the future, an investigation was conducted to determine the cytotoxicity of one particular family of graphene derivatives, the halogenated graphenes, for the first time. Halogenated graphenes were prepared through thermal exfoliation of graphite oxide in gaseous chlorine, bromine or iodine atmospheres to yield chlorine- (TRGO-Cl), bromine- (TRGO-Br) and iodine-doped graphene (TRGO-I) respectively. 24 h exposure of human lung carcinoma epithelial cells (A549) to the three halogenated graphenes and subsequent cell viability assessments using methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide (MTT) and water-soluble tetrazolium salt (WST-8) assays revealed that all the halogenated graphenes examined are rather cytotoxic at the concentrations tested (3.125 μg mL(-1) to 200 μg mL(-1)) and the effects are dose-dependent, with TRGO-Cl reducing the cell viability to as low as 25.7% at the maximum concentration of 200 μg mL(-1). Their levels of cytotoxicity can be arranged in the order of TRGO-Cl > TRGO-Br > TRGO-I, and it is suggested that the amount of halogen present in the graphene material is the determining factor for the observed trend. Control experiments were carried out to test for possible nanomaterial-induced interference as a consequence of reaction between the halogenated graphenes and the viability markers (MTT/WST-8 reagent) or binding of the formazan products under cell-free conditions. The data obtained eliminate the probability of significant influence by these interferents as the change in the normalized percentage of formazan formed is relatively small and thorough washings were performed prior to the viability assessments to reduce the amount of halogenated graphenes that could eventually interact with the MTT/WST-8 assays. More studies need to be carried out in the future to complement the results obtained in this initial study in an attempt to develop a better understanding of the health hazards that the halogenated graphenes pose.