Genotoxic and Cytotoxic Effects of Nanoparticle and Bulk Forms of Molybdenum Trioxide and Molybdenum Disulfide Used in Bioimaging and Cancer Therapy

Year 2025, Volume: 8 Issue: 1, 13 - 14

Nur Korkmaz , Fatma Ünal , Ece Akbaş , Gökçe Çalış İsmetoğlu , Deniz Yüzbaşıoğlu

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1542181

Abstract

Nanoparticles (NPs) and bulk forms of MoO3 and MoS2 (0.1, 1, 10 and 100 µg/mL) used in cancer treatment and bioimaging were investigated by chromosome aberration, CBMN-Cyt and comet assay in human lymphocytes for the first time. This study compared both MoO3 and MoS2 and their NPs (two-dimensional (2D)) and bulk forms. Both NP and bulk forms of MoO3 and MoS2 did not cause an increase in abnormal cell frequency and CA/Cell compared to the control. While both NPs and bulk forms of MoS2 significantly increased the micronucleus frequency, MoO3 did not cause an increase. This increase was slightly higher in MoS2 NPs than in their bulk form. According to our comet assay results, both NPs and bulk forms of the MoO3 and MoS2 significantly increased the DNA damage at all concentrations. Both MoO3 and MoS2 significantly decreased MI. Neither MoO3 nor MoS2 caused a significant variation in NDI, CBPI, % cytostasis, NPB, and NBUD frequency compared to the negative control. Both particles were also characterized physicochemically. Our results revealed that MoO3 and MoS2 may have weak genotoxic and cytotoxic effects. Therefore, the toxicity potential of these particles and their underlying mechanisms for safer usage need to be investigated in more detail by other in vivo and in vitro genotoxicity and cytotoxicity tests.

Keywords

MoO3, MoS2, Genotoxicity, Cytotoxicity, Bioimaging, Cancer Therapy

Ethical Statement

This research was approved by the Clinical Research Ethics Committee of the Faculty of Medicine at Gazi University (Date: 18/10/2021; No: 07; modified format 27/12/2021; No: 240).

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

This study is based on Nur Korkmaz's doctoral thesis. The supervisor of this thesis is Fatma Ünal.

Genotoxic and Cytotoxic Effects of Nanoparticle and Bulk Forms of Molybdenum Trioxide and Molybdenum Disulfide Used in Bioimaging and Cancer Therapy

Abstract

Biyogörüntüleme ve kanser tedavisinde kullanılan MoO3 ve MoS2'nin (0,1; 1; 10 ve 100 µg/mL) nanopartikül (NP) ve bulk formları ilk kez insan lenfositlerinde kromozom anormalliği, CBMN-Cyt ve komet testleri ile araştırılmıştır. Bu çalışmada hem MoO3 ve MoS2 hem de bunların NP (iki boyutlu (2D)) ve bulk formları karşılaştırılmıştır. MoO3 ve MoS2'nin hem NP hem de bulk formları kontrole kıyasla CA/Hücre ve anormal hücre frekansında bir artışa neden olmamıştır. MoS2'nin hem NP hem de bulk formları mikronükleus frekansını önemli ölçüde artırırken, MoO3 bir artışa neden olmamıştır. Bu artış, MoS2 NP'de bulk forma göre biraz daha yüksektir. Komet testi sonuçlarımıza göre, MoO3 ve MoS2'nin hem NP hem de bulk formları tüm konsantrasyonlarda DNA hasarını önemli ölçüde artırmıştır. Hem MoO3 hem de MoS2 Mİ'yı önemli ölçüde azaltmıştır. Ne MoO3 ne de MoS2, negatif kontrole kıyasla NDI, CBPI, % sitostaz, NPB ve NBUD frekansında önemli bir değişikliğe neden olmamıştır. Her iki partikül de fizikokimyasal olarak karakterize edilmiştir. Sonuçlarımız MoO3 ve MoS2'nin zayıf genotoksik ve sitotoksik etkilere sahip olabileceğini ortaya koymuştur. Bu nedenle, daha güvenli kullanım için bu partiküllerin toksisite potansiyelinin ve altında yatan mekanizmaların diğer in vivo ve in vitro genotoksisite ve sitotoksisite testleriyle daha ayrıntılı olarak araştırılması gerekmektedir.

Keywords

MoO3, MoS2, Genotoksisite, Sitotoksisite, Biyogörüntüleme, Kanser Tedavisi

Project Number

-

References

• Akbas E, Unal F, Yuzbasioglu D. 2022. Genotoxic effects of gadobutrol and gadoversetamide active substances used in magnetic resonance imaging in human peripheral lymphocytes in vitro. Drug Chem Toxicol, 45(6): 2471-2482.
• Akhondipour M, Faghihi Zarandi A, Amirri A, Gommnami N, Vazirinejad R. 2018. Studying the toxicity of molybdenum trioxide nanoparticles in male Wister rats. J Occup Health Epidemiol, 7(4): 233-239.