Substrate softness increases magnetic microdiscs-induced cytotoxicity
La mollesse du substrat augmente la cytotoxicité induite par des microdisques magnétiques
Résumé
Cytotoxicity of nanoparticles is primarily assessed on cells grown in plastic culture plates, a mechanical environment that is a million times stier than most of the human tissues. Here we question whether nanoparticles cytoxicity is sensitive to the stiffness of the extracellular environment. To this end, we compare the metabolic activity, the proliferation and death rates, and the motility of a glioblastoma cancer cell line and a fibroblast cell line exposed to gold-coated Ni80Fe20 microdiscs when grown on a glass substrate or on a soft substrate whose mechanical properties are close to physiology. Our main result is that cells grown on soft substrates take up more microdiscs which results in greater toxic effects, but also that toxicity at similar particle load is more pronounced on soft substrates especially at large concentration of nanoparticles. These results suggest that both microdiscs uptake and their intracellular processing differ between soft and rigid substrates.
La cytotoxicité des nanoparticules est principalement évaluée sur des cellules cultivées dans des plaques de culture en plastique, un environnement mécanique dont la rigidité est un million de fois supérieure à celle de la plupart des tissus humains. Ici, nous examinons si la cytotoxicité des nanoparticules est sensible à la rigidité de l'environnement extracellulaire. À cette fin, nous comparons l'activité métabolique, les taux de prolifération et de mort, ainsi que la motilité d'une lignée de cellules cancéreuses de glioblastome et d'une lignée de fibroblastes exposées à des microdisques en Ni80Fe20 recouverts d'or, cultivées soit sur un substrat en verre, soit sur un substrat souple dont les propriétés mécaniques se rapprochent de la physiologie. Notre principal résultat montre que les cellules cultivées sur des substrats souples absorbent davantage de microdisques, ce qui entraîne des effets toxiques plus importants. De plus, à une charge particulaire similaire, la toxicité est plus prononcée sur les substrats souples, en particulier à des concentrations élevées de nanoparticules. Ces résultats suggèrent que l'absorption des microdisques et leur traitement intracellulaire diffèrent entre les substrats souples et rigides.
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