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近些年来,纳米酶逐渐出现并得到了广泛的关注。纳米酶是在天然酶和人工酶的基础上提出的概念,它既改善了天然酶难于提纯易失活、人工酶制备复杂活性位点单一的缺点,又保存了天然酶的催化活性,同时可以通过改变纳米粒子结构、尺寸、表面修饰、材料复合等实现多酶活性。研究者陆续发现了金属氧化物纳米酶、贵金属纳米酶、碳基纳米酶等多种具有氧化还原酶活性的材料,特别是铈基纳米材料,在生物医学领域具有广泛应用。
本文通过经典的溶剂热法,以氧化铈(CeO2)和磷酸盐为原料,以聚乙二醇1500(PEG1500)为表面活性剂,以抗坏血酸(VC)为形貌控制剂,制备了磷酸铈(CePO4)纳米材料。通过扫描电镜、粉末X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、动态光散射粒度仪等对其形貌、组成、结构、价态以及粒径分布进行了表征。实验结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为18h,抗坏血酸添加量为2g时制备的CePO4纳米酶为直径480nm左右的球形颗粒。在体外模拟酶活性实验中,采用四甲基联苯胺(TMB)比色法和双氧水产氧量测试法分别证实了CePO4的过氧化物模拟酶和过氧化氢模拟酶催化活性。实验结果表明,CePO4的酶活性依赖于反应体系的pH值,在较低pH值条件下过氧化物模拟酶活性更明显,能够如天然酶过氧化物酶一样,催化TMB-H2O2体系氧化还原反应的进行,使得反应体系快速变蓝,并且能够像天然过氧化氢酶一样,催化H2O2分解产生氧气。同时通过邻苯三酚自氧化法证实了材料不具有超氧化物歧化酶(SOD)模拟活性。此外,在掺杂一定比例的稀土元素钆(Gd)、铽(Tb)后,CePO4纳米材料可以发出发射出490nm和545nm的绿色下转换荧光。
在细胞实验中,CePO4与多种细胞共培养24h后均表现出良好的生物相容性,在给予安全剂量的双氧水后,其催化了双氧水向羟基自由基的转化,表现出了一定的氧化杀伤效果,导致了线粒体膜电位显著下降及DNA断裂。模拟肿瘤微环境的弱酸性,发现弱酸性培养液下细胞生长状态正常,且治疗效果优于正常培养液。
本文通过经典的溶剂热法,以氧化铈(CeO2)和磷酸盐为原料,以聚乙二醇1500(PEG1500)为表面活性剂,以抗坏血酸(VC)为形貌控制剂,制备了磷酸铈(CePO4)纳米材料。通过扫描电镜、粉末X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、动态光散射粒度仪等对其形貌、组成、结构、价态以及粒径分布进行了表征。实验结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为18h,抗坏血酸添加量为2g时制备的CePO4纳米酶为直径480nm左右的球形颗粒。在体外模拟酶活性实验中,采用四甲基联苯胺(TMB)比色法和双氧水产氧量测试法分别证实了CePO4的过氧化物模拟酶和过氧化氢模拟酶催化活性。实验结果表明,CePO4的酶活性依赖于反应体系的pH值,在较低pH值条件下过氧化物模拟酶活性更明显,能够如天然酶过氧化物酶一样,催化TMB-H2O2体系氧化还原反应的进行,使得反应体系快速变蓝,并且能够像天然过氧化氢酶一样,催化H2O2分解产生氧气。同时通过邻苯三酚自氧化法证实了材料不具有超氧化物歧化酶(SOD)模拟活性。此外,在掺杂一定比例的稀土元素钆(Gd)、铽(Tb)后,CePO4纳米材料可以发出发射出490nm和545nm的绿色下转换荧光。
在细胞实验中,CePO4与多种细胞共培养24h后均表现出良好的生物相容性,在给予安全剂量的双氧水后,其催化了双氧水向羟基自由基的转化,表现出了一定的氧化杀伤效果,导致了线粒体膜电位显著下降及DNA断裂。模拟肿瘤微环境的弱酸性,发现弱酸性培养液下细胞生长状态正常,且治疗效果优于正常培养液。