Adv Materials:納米顆粒能夠治療致命輻射

2021-01-09 生物谷

2020年7月6日訊/生物谷BIOON/---儘管放射技術在診斷和治療中得到了廣泛的應用，但仍然沒有材料可以保護人們免受射線的傷害。

近日，韓國基礎科學研究所的納米粒子研究中心的研究人員與首爾國立大學，牙科學院和牙科研究所的同事合作，報告了一種高效且安全的納米晶體，可有效對抗危險劑量輻射。

（圖片來源：Www.pixabay.com）

通過在氧化鈰（CeO2）納米晶體上生長氧化錳（Mn3O4）納米晶體，該研究小組提高了CeO2 / Mn3O4納米晶體的催化活性，從而避免了致命輻射的副作用。

IBS納米粒子研究中心主任（首爾國立大學）HYEON Taeghwan說：「活性氧過高（ROS）被發現於許多主要疾病中，包括敗血症，癌症，心血管疾病和帕金森病。當我們的身體暴露於高水平的輻射下時，由於水分子的分解，在毫秒之內就會產生大量的ROS。這些ROS嚴重破壞細胞，最終導致其死亡。」

研究團隊將CeO2和Mn3O4納米顆粒用於其出色的ROS清除能力。目前面臨的挑戰是如何以安全，經濟的方式使用這些抗氧化劑納米材料：儘管有效，但CeO2和Mn3O4納米顆粒只能在高劑量的情況下才能夠起到去除ROS的效果，不僅難以適用而且十分浪費。

在最近的研究中，研究人員借鑑了催化領域通常採用的方法：堆疊具有不同晶格參數的納米顆粒會導致表面應變，並增加納米晶體表面的氧空位。

這項研究的第一作者韓尚恩說：「 Mn3O4上產生的菌株的協同效應和CeO2表面上氧空位的增加改善了ROS的表面結合親和力，從而增強了納米晶體的催化活性。」該研究的共同第一作者CHO Min Gee說：「主要在催化劑領域研究的納米晶體的應變工程，現已擴展到醫學領域，以保護細胞免受ROS相關疾病的侵害。」

研究小組檢查了這種新型抗氧化劑納米晶體的安全性和有效性。使用人類腸道類器官的急性輻射模型分析分子動力學。「與未經預處理的組相比，用CeO2 / Mn3O4納米晶體進行預處理的有機物表達的基因與腸道幹細胞的增殖和維持有關，而與細胞死亡的基因相比則更少」，Sang-woo Lee解釋說。研究。

在一項小鼠研究中，僅很小的劑量（氨磷汀注射劑量的1/360），CeO2 / Mn3O4納米晶體將動物的存活率顯著提高到67％，並降低了對內部器官，循環系統和骨髓細胞的氧化應激沒有明顯的毒性跡象。

「為了確保放射防護劑在臨床上的安全和廣泛應用，關鍵是在低劑量下保持高催化效力。」首爾大學牙科系教授PARK Kyungpyo說：「這種CeO2 / Mn3O4納米晶體證明了其強大的抗氧化作用，即使小劑量也能有效地保護我們的整個身體。」（生物谷 Bioon.com）

資訊出處：Highly effective and safe nanocrystal can fight against dangerous doses of radiation原始出處：

Han, S. I., et al. (2020)

Epitaxially Strained CeO2/Mn3O4 Nanocrystals as an Enhanced Antioxidant for Radioprotection. Advanced Materials.

doi.org/10.1002/adma.202001566.

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