The main goal of this study was to evaluate in vivo effects of low dose of PEG-coated magnetic iron oxide nanoparticles (IONPs) on the rat liver. The IONPs was intravenously injected into rats at a dose equaled to 0.03 mg of Fe per 1 kg of an animal body weight. The elemental composition of liver tissue in rats subjected to IONPs action and controls were compared. Moreover, in order to determine the dynamics of nanoparticles (NPs) induced elemental changes, the tissues taken from animals 2 hours, 24 hours, and 7 days from IONPs injection were examined. The analysis of subtle elemental anomalies occurring as a result of IONPs action required application of highly sensitive analytical method. The total reflection X-ray fluorescence spectroscopy perfectly meets such requirements and therefore it was used in this study. The obtained results showed increasing trend of Fe level within liver occurring 2 hours from IONPs injection. One day after NPs administration, the liver Fe content presented the baseline level what suggests only the short-term accumulation of nanoparticles in the organ. The Ca, Cu, and Zn levels changed significantly as a result of NPs action. Moreover, the anomalies in their accumulation were still observed 7 days after IONPs injection. The level of Cu decreased while those of Ca and Zn increased in the liver of NPs-treated animals. The reduced liver Cu, followed by elevated serum level of this element, might be related in triggering the mechanisms responsible for Fe metabolism in the organism.

中文翻译：

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暴露于PEG包覆的氧化铁纳米颗粒后大鼠肝脏中发生的元素变化：全反射X射线荧光（TXRF）光谱研究

这项研究的主要目的是评估体内低剂量的PEG包覆的磁性氧化铁纳米粒子（IONPs）对大鼠肝脏的影响。将IONP以等于每1千克动物体重0.03毫克铁的剂量静脉内注射到大鼠中。比较了受IONP作用的大鼠和对照组肝脏组织的元素组成。此外，为了确定由纳米粒子（NPs）引起的元素变化的动力学，检查了从IONPs注射后2小时，24小时和7天取自动物的组织。由于IONP作用而导致的细微元素异常的分析需要应用高度灵敏的分析方法。全反射X射线荧光光谱法完全满足此类要求，因此在本研究中使用了它。获得的结果表明，从IONPs注射开始2小时内，肝脏中的铁水平升高的趋势。NPs给药一天后，肝脏中的Fe含量达到了基线水平，这表明纳米颗粒仅在器官中短期积累。Ca，Cu和Zn的水平由于NP的作用而发生了显着变化。而且，在IONPs注射后7天仍观察到它们积累的异常。在NPs治疗的动物的肝脏中，Cu的含量降低，而Ca和Zn的含量升高。肝脏铜含量降低，随后该元素的血清水平升高，可能与触发机体中铁代谢的机制有关。肝脏中的铁含量呈现基线水平，这仅表明纳米颗粒在器官中的短期积累。Ca，Cu和Zn的水平由于NP的作用而发生了显着变化。而且，在IONPs注射后7天仍观察到它们积累的异常。在NPs治疗的动物的肝脏中，Cu的含量降低，而Ca和Zn的含量升高。肝脏铜含量降低，随后该元素的血清水平升高，可能与触发机体中铁代谢的机制有关。肝脏中的铁含量呈现基线水平，这仅表明纳米颗粒在器官中的短期积累。Ca，Cu和Zn的水平由于NP的作用而发生了显着变化。而且，在IONPs注射后7天仍观察到它们积累的异常。在NPs治疗的动物的肝脏中，Cu的含量降低，而Ca和Zn的含量升高。肝脏铜含量降低，随后该元素的血清水平升高，可能与触发机体中铁代谢的机制有关。在NPs治疗的动物的肝脏中，Cu的含量降低，而Ca和Zn的含量升高。肝脏铜含量降低，随后该元素的血清水平升高，可能与触发机体中铁代谢的机制有关。在NPs治疗的动物的肝脏中，Cu的含量降低，而Ca和Zn的含量升高。肝脏铜含量降低，随后该元素的血清水平升高，可能与触发机体中铁代谢的机制有关。