Assessing the toxicity of Ag nanoparticles at the air-liquid interface using a 3D model of the epithelial airway barrier in vitro

• Research unit: SFOPH
• Project number: 10.000503

Key words (English)

• Nanotechnology
• Nano-silver
• Triple cell model
• Airway

Short description (English)

The group of Prof. Gehr and his assistant PD Dr B. Rothen has developped a triple cell culture model for airways with epithelial cells, dendritic cells and macrophages. This model is more complex and give a better image as th current monoculture model. This method can be used to asses the potential toxicity of nanoparticles. The choice of the nanoparticles is the nanosilver, as it is still present in a broad range of consumer products still found on the market. This project is also in line with the project of the group of Dr. N. von Götz, assesing the exposure to nanosilver with establishment of a modeling of the total exposure.

Project aims (French)

Le but du projet est de développer un modèle cellulaire des voies respiratoires afin d‘étudier l’impacte des nanoparticules potentiellement inhalée. Ce modèle est fait de 3 types de cellules afin de se rapprocher au mieux de la réalité.

Abstract (French)

Le groupe du Dr B. Rothen, récemment installé à l’Adolf Merkle Institut de Fribourg doit permettre une analyse toujours plus pointue des effets des nanoparticules dans les voies respiratoires. Afin de se rapproché toujours plus des situations réelles, 3 types de cellules sont mis en co-culture : des cellules épithéliales, des cellules dendritiques et des macrophages. Ainsi la surface des voies respiratoires et le système d’évacuation amenant au système lymphatique sont représentés.

Transfer and application (French)

Ce projet propose le développement d’un modèle in vitro de test de la toxicité en développant un modèle cellulaire des voies respiratoires, une étape supplémentaire en comparaison aux tests cellulaires plus classiques sur un type de cellule. Le développement de ce genre de méthode peut, à long terme, amener à proposer le modèle au niveau international pour une utilisation généralisé comme test toxicologique. Ce projet permet également d’investiguer les effets des nanoparticules dans les voies respiratoires au niveau cellulaire, notamment d’éventuelles réaction d’inflammation. L’inhalation semble être le soucis major concernant les nanoparticules. Les résultats de ce projet sont le développement d’une nouvelle méthode ainsi que de nouveaux éléments concernant les caractéristiques toxicologiques des nanoparticules.

Follow up (French)

Le modèle continue d’être développé et différentes particules vont être analysées. un complément de projet est en discussion afin d'identifier les mécanismes d'uptake en fonction de la tailles des nanoparticules.

Publications / Results (French)

Exposure of silver-nanoparticles and silver-ions to lung cells in vitro at the air-liquid interface; Herzog F et al, Particle and Fibre Toxicology 2013, 10:11.