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铁有毒吗-兼谈研究深度 精选

已有 9672 次阅读 2014-9-8 20:57 |个人分类:感慨|系统分类:科研笔记

如果问铁是否有毒,估计大多数人都会说没有毒,因为从铁器时代开始,铁就伴随着人类生活。事实上,日常生活中,铁肯定不会产生毒性问题。

但我下面要说的是,铁作为植入物,尤其是被人体吸收的心血管内植入物,铁有毒吗?估计大家就不敢随便下定论了。因此,很多国内和国外的研究者,用不同浓度的不同铁溶液培养不同的细胞,最后得到的结论似乎是毋容置疑的,那就是在一定浓度之下,对特定的细胞没有毒性,但随铁离子浓度升高,毒性不断增加。不同的离子和不同的细胞,有不同的浓度阈值。我们早期的试验结果和大家差不多,因此也理所当然地接受了大家的意见。这个结论似乎是合情合理的,但它正确吗?

如果正确,我就不会写这个博文了。在下这个结论前,大家忽略了的问题有:

1,这个浓度阈值似乎变化很大,大家报道的不尽相同,我们自己试验的重复性也很差。

2,铁板上长细胞时,发现早期细胞很好,很快全死光,但此时培养液中铁离子浓度极低。

3,不管是浸提还是配置得到的高铁浓度溶液在细胞培养的环境下,随时间延长,铁离子都要氧化并形成微小颗粒沉淀,当然浓度越高,沉淀越多越快,这个沉淀过程无疑也会降低溶液中的铁离子浓度。

4,常用的MTT法测试过程中,铁会和MTT反应,导致严重虚假的吸光度读数。就是细胞已经死伤过半了,但吸光度读数显示细胞还全活着。


为了搞清到底是铁锈颗粒还是铁离子杀死细胞的,我们根据自己的预实验,发现铁离子沉淀有一定的孕育时间,那我们就在这个孕育时间前更换溶液,以保持溶液中高的铁离子浓度,但又没有沉淀。试验结果表明,没有沉淀时,即使很高的铁浓度(远高于细胞培养或体内环境下的饱和浓度),细胞也一样活得很滋润。


然后我们再将铁锈颗粒按粒度分类,进一步培养细胞,发现只有特定粒度的颗粒才会导致细胞死亡。因此我们得出的结论是铁锈的尺度效应(特定粒径的任何物质都会杀死细胞),而不是铁离子或铁锈材料本身导致细胞死亡,也就是说铁是无毒的!


为了减少我们产品在审评时被误解,我们把这个结论在最近公开发表了。有兴趣的可以仔细看我们的论文。文中也指出了一些标准规定的细胞毒性测试方法不适合铁基植入材料,并建议了新的测试方法。


Wenjiao Lin, Gui Zhang, Ping Cao, Deyuan Zhang*, Yufeng Zheng, Rangxiu Wu, Li Qin, Geqi Wang and Taoyuan Wen,Cytotoxicity and its test methodology for a bioabsorbable nitrided iron stent,Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials, DOI: 10.1002/jbm.b.33246



感受是:得到大家都认可的结论是最安全、但也是最无趣的研究。但往往试验的细节、或者失败的试验可以给我们提供更多、更重要的信息。美化数据或者忽略这些坏数据往往就会和重要发现失之交臂,也可能导致结论的错误。



ps: 这篇论文被国际标准ISO/TDTR37137-2 Biological Evaluation of Medical Devices-Part 2: Standard Guidance for absorbable metals全文收录,成了它的Reference [3]。从草根变成了大户人家的小三一枚了



https://blog.sciencenet.cn/blog-865037-825981.html

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