纳米氧化铈（CeO₂）由于具有Ce³⁺/Ce⁴⁺混合价态以及丰富的氧空位,对能诱导多种疾病的活性氧（ROS）有较强的清除能力,在生物医学中有良好的应用前景。目前普遍采用湿化学法合成氧化铈,这些方法需要使用多种有机溶剂,且步骤繁琐,只适合用来少量制备。而其合成的粉体往往结晶度低,需要热处理后才能使用。与湿化学法相比,高温法能够连续合成结晶度高的纳米颗粒,并且其合成过程简单,能够大规模合成粉体。在高温法中,感应等离子体技术是一种已经商业化的用于生产纳米粉体的技术,其合成的粉体具有结晶性好、比表面积大、易于收集和保存等优点。但是目前几乎没有关于使用感应等离子体技术制备氧化铈纳米颗粒的报导。基于以上背景,本研究采用感应等离子体技术制备氧化铈纳米颗粒,研究等离子体工艺参数对所制备纳米颗粒性能的影响。在此基础上制备了锌掺杂的氧化铈纳米颗粒,考查了锌掺杂对氧化铈催化、生物相容性、抗炎、抗菌等性能的影响。取得的主要研究结果如下:1.以硝酸亚铈的乙醇溶液作为前驱体,使用感应等离子体技术一步合成了氧化铈纳米颗粒。所制备的纳米颗粒结晶性好、尺寸分布均匀以及团聚现象不明显。改变等离子体工艺参数,当通入等离子体中的氧气量逐渐增加时,氧化铈的表观颜色由黑色变成浅黄色,而物相组成、结晶性、尺寸和形貌等都未发现明显变化。对所获纳米粉体作进一步分析表明,粉体颜色变化与表面包覆的碳层有关。通过调节通入等离子体中的氧气量,可获得由碳包覆的纳米氧化铈纳米颗粒。2.碳包覆的纳米氧化铈中Ce³⁺/Ce⁴⁺的比例增加,催化ROS分解能力增强。碳包覆层能有效缓解氧化铈对细胞造成的氧化应激,用巨噬细胞和角化细胞模型进行的毒性实验发现,碳包覆能显著提高纳米氧化铈的细胞相容性。3.感应等离子体中通入的氧气量为5 slpm时所获得的纳米氧化铈催化ROS分解的能力远好于纯氧化铈或者碳全包覆氧化铈,Zeta电位更低,细胞毒性更强。这可能是由于在此条件下碳只能部分包覆氧化铈,在碳和氧化铈的连接处催化活性增强。这种纳米颗粒可能应用到其它的催化领域中。4.在等离子体中通有适量氧气的条件下,将硝酸亚铈和硝酸锌的乙醇溶液通入感应等离子体中可获得锌掺杂氧化铈。锌掺杂后氧化铈Ce^3+/Ce⁴⁺比例增加,禁带宽度变窄,催化ROS分解的性能增强。锌掺杂对氧化铈的细胞相容性无影响。氧化铈对巨噬细胞的极化有调控作用,用氧化铈纳米颗粒处理巨噬细胞48 h后,细胞内促炎症因子IL-6的基因表达受到抑制,而抑炎症因子IL-10和IL-1ra的基因表达增强,说明氧化铈有利于促进巨噬细胞向抑炎症显型极化,锌掺杂后氧化铈促进巨噬细胞向抑炎症显型极化的能力增强。5.锌掺杂氧化铈比纯氧化铈更有利于内皮细胞和角化细胞的迁移,并且锌掺杂后氧化铈促进内皮细胞形成微管的能力增强。纯氧化铈几乎没有抗菌效果,而锌掺杂氧化铈表现出一定的抗菌效果。