Cytotoxicity Elicited by Molybdenum Disulphide in Different Size of Particles in Human Airway Cells

The present investigation was aimed to study the cytotoxic response induced by molybdenum disulfide in nano- (MoS2-NPs) and micro- (MoS2-MPs) size of particle in human bronchial (BEAS-2B) and alveolar (A549) cells. The cells were exposed with different particle size of MoS2 in concentrations range 1-200 μg/mL for 24, 48, and 72 h, and then the cytotoxicity assays (MTT and NRU) was performed. Afterwards, long-term toxicity was assessed by colony forming efficiency assay (CFEA) during 10 days exposure of the cells. Both MoS2-NPs and MoS2-MPs showed similar, weak cytotoxic effects on BEAS-2B and A549 cells assessed by MTT assay, that is reduction of cell viability to approx. 60-70% at concentrations of 2.5 and 5 μg/mL. The percentage viability remained relatively constant at this level across all concentrations above 5 μg/mL. In long-term exposure, both MoS2 inhibited colony formation in a wider range of concentrations to 200 μg/mL. MoS2-NPs were slightly more cytotoxic than MoS2-MPs. The data suggest the low potential hazardous nature of both MoS2 tested with an indication of higher toxicity of MoS2-NPs.

Celem badań była ocena cytotoksycznego działania nano- (MoS2-NPs) i mikrometrycznego (MoS2-MPs) disiarczku molibdenu na ludzkie komórki nabłonka oskrzelików (BEAS-2B) i pęcherzyków (A549) płuc. Komórki narażano na różnej wielkości cząstki MoS2 w zakresie stężeń 1-200 μg/ml przez 24, 48 i 72 h. Badano wpływ obu rodzaju cząstek MoS2 na integralność błon komórkowych (test NRU) oraz aktywność metaboliczną komórek (test MTT). Oceniano również zdolność komórek do proliferacji po długotrwałym (10 dni) narażeniu na podstawie testu efektywności formowania kolonii (CFEA). Oba MoS2 powodowały podobne, słabe działanie cytotoksyczne na komórki oceniane testem MTT, tj. obniżenie przeżywalności komórek do ok. 60-70% w stężeniach of 2,5 and 5 μg/mL po 24 h, które w niewielkim stopniu nasilało się z czasem narażenia, natomiast nie obserwowano wzrostu cytotoksyczności ze wzrostem stężenia. Po długotrwałej ekspozycji (10 dni) oba MoS2 hamowały zdolność tworzenia kolonii w szerszym zakresie stężeń tj. do 200 μg/mL, przy czym MoS2-NPs wykazywały silniejsze działanie ograniczające zdolność komórek do proliferacji niż MoS2-MPs. Dane wskazują na niski potencjał toksyczny obu badanych MoS2 ze wskazaniem wyższej toksyczności MoS2-NP.