MTT Vs WST-1, efficiency, cost, time, and waste generation: evaluating the silver nanoparticles cytotoxicity

Resumen

Los ensayos de MTT y WST-1 para determinar la viabilidad celular se utilizan con frecuencia, sin considerar una opción diferente; sin embargo, ambos métodos requieren procedimientos y materiales específicos que no son comunes entre ellos y por lo tanto implican una base teórica diferente, los cuales son aspectos importantes a señalar cuando es necesario elegir un ensayo de manera consciente. Por otro lado, las nanopartículas metálicas, en su mayoría sintetizadas por vía química, se estudian en el área de la salud como alternativa a los agentes terapéuticos; sin embargo, se ha demostrado que son tóxicos debido a su entorno de protección y subproductos de reacción que son difíciles de purificar. De esta manera, se ha demostrado que los métodos de síntesis más ecológicos producen nanopartículas con menos reactivos y, a menudo, se sugiere o se espera una toxicidad más baja. En este trabajo se realizó una comparación entre los métodos MTT y WST-1 para evaluar la citotoxicidad de las nanopartículas de plata, utilizando nanopartículas cubiertas con extracto de hojas de Ficus benjamina (F. benjamina) y nanopartículas cubiertas con moléculas de citrato. Se evaluó la citotoxicidad de las nanopartículas obtenidas por ambos métodos, así como parámetros de cultivo celular como costos, tiempo y productos de desechos generados. Los resultados mostraron que la eficiencia para determinar la viabilidad celular en ambos métodos fue similar (p> 0.05): nanopartículas de plata cubiertas con biomoléculas de hojas de F. benjamina mostraron una disminución> 60% de las células viables a una concentración de 13 μg mL- 1, mientras que las nanopartículas cubiertas con moléculas de citrato solo disminuyeron el 20% aproximadamente a una concentración de 25 μg mL-1. Hablando del costo del análisis, el costo económico del ensayo WST-1 fue 3.4 veces mayor que el del ensayo MTT. Por otro lado, el ensayo MTT requirió 2,5 h más y produjo más de tres veces el volumen de desechos que el ensayo WST-1.

Abstract

MTT and WST-1 are the cell viability assays frequently used without even considering a different choice; however, both methods require specific procedures and materials that are not common among them and thus implies a different theoretical basis, which are important aspects to denote when is necessary to choose an assay consciously. On the other hand, metallic nanoparticles, mostly synthesized by a chemical route, are studied in the health area as an alternative for therapeutic agents; however, they have proven to be toxic due to their capping environment and reaction by-products that are difficult to purify. In this way, the greener synthesis methods have shown to produce nanoparticles with fewer reagents, and a lower toxicity is often suggested or expected. In this work, a comparison between MTT and WST-1 methods was performed to evaluate the cytotoxicity of the silver nanoparticles using nanoparticles capped with a Ficus benjamina (F. benjamina) leaves extract and nanoparticles capped with citrate molecules. The cytotoxicity of the nanoparticles obtained by both methods were evaluated, as well as cell culture parameters such as costs, time, and generated products and wastes. The results showed that the efficiency to determine the cell viability in both methods were similar (p> 0.05): silver nanoparticles capped with biomolecules from F. benjamina leaves showed a >60% decrease of the viable cells at a concentration of 13 μg mL-1, while nanoparticles capped with citrate molecules exhibit a decrease of 20% approximately at a concentration of 25 μg mL-1. Talking about the analysis cost, the WST-1 assay economical cost was 3.4 times higher than the MTT assay. On the other hand, the MTT assay required was 2.5 h slower and produced more than three times of the waste volume than the WST-1 assay.