[Nanogold - Biological effects and occupational exposure levels]

Med Pr. 2017 Jun 27;68(4):545-556. doi: 10.13075/mp.5893.00538. Epub 2017 May 9.
[Article in Polish]

Abstract

Nanogold has different properties and biological activity compared to metallic gold. It can be applied in many fields, such as medicine, laboratory diagnostics and electronics. Studies on laboratory animals show that nanogold can be absorbed by inhalation and ingestion. It can penetrate deep into the epidermis and dermis, but there is no evidence that it is absorbed through the skin. Gold nanoobjects accumulate mainly in the liver and spleen, but they can also reach other internal organs. Nanogold can cross the blood-brain and blood-placenta barriers. Toxicokinetics of nanogold depends on the particle size, shape and surface charge. In animals exposure to gold nanoparticles via inhalation induces slight changes in the lungs. Exposure to nanogold by the oral route does not cause adverse health effects in rodents. In animals after injection of gold nanoobjects changes in the liver and lungs were observed. Nanogold induced genotoxic effects in cells, but not in animals. No adverse effects on the fetus or reproduction were found. There are no carcinogenicity studies on gold nanoparticles. The mechanism of toxicity may be related to the interaction of gold nanoobjects with proteins and DNA, and it leads to the induction of oxidative stress and genetic material damage. The impact of nanostructures on human health has not yet been fully understood. The person, who works with nanomaterials should exercise extreme caution and apply existing recommendations on the evaluation of nanoobjects exposure. The risk assessment should be the basis for taking appropriate measures to limit potential exposure to nanometals, including nanogold. Med Pr 2017;68(4):545-556.

Nanozłoto różni się właściwościami i działaniem biologicznym od złota metalicznego. Może ono znaleźć zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak medycyna, diagnostyka laboratoryjna czy elektronika. Z badań przeprowadzonych na zwierzętach laboratoryjnych wynika, że nanozłoto może się wchłaniać drogą oddechową i pokarmową. Może penetrować w głąb naskórka i skóry właściwej, ale nie ma dowodów, że wchłania się przez skórę. Nanoobiekty złota kumulują się głównie w wątrobie i śledzionie, ale mogą docierać do innych narządów wewnętrznych. Nanozłoto może pokonywać bariery krew–mózg i krew–łożysko. Toksykokinetyka nanozłota zależy od wielkości cząstek, kształtu oraz ładunku powierzchniowego. U zwierząt narażanych drogą inhalacyjną nanocząstki złota wywoływały niewielkie zmiany w płucach. Podawane drogą pokarmową nie powodowały negatywnych skutków zdrowotnych u gryzoni. U zwierząt, którym wstrzykiwano dootrzewnowo nanoobiekty złota, obserwowano zmiany w wątrobie i płucach. Wykazano genotoksyczność nanozłota w badaniach in vitro na komórkach, ale nie potwierdzono takiego działania u zwierząt. Nie zaobserwowano szkodliwego wpływu nanoobiektów na płód czy rozrodczość. Nie ma badań dotyczących działania rakotwórczego nanocząstek złota. Mechanizm działania toksycznego nanozłota może być związany z jego oddziaływaniem z białkami i DNA, co w efekcie prowadzi do indukowania stresu oksydacyjnego lub uszkodzeń materiału genetycznego. Wpływ nanostruktur na zdrowie człowieka nie jest jeszcze w pełni wyjaśniony. Osoby pracujące z nanomateriałami powinny zachować szczególną ostrożność i stosować istniejące zalecenia przy ocenie narażenia zawodowego na nanoobiekty. Przeprowadzona ocena ryzyka powinna stanowić podstawę do podejmowania odpowiednich działań ograniczających potencjalne narażenie na nanometale, w tym również nanozłoto. Med. Pr. 2017;68(4):545–556.

Keywords: nanogold; nanoobjects; nanoparticles; occupational exposure; toxicity; toxicokinetics.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Female
  • Gold / pharmacokinetics
  • Gold / toxicity*
  • Humans
  • Kinetics
  • Male
  • Metal Nanoparticles / chemistry
  • Metal Nanoparticles / toxicity*
  • Occupational Exposure / adverse effects*
  • Oxidative Stress

Substances

  • Gold