细胞相互作用和毒性依赖于红氧活性纳米材料的物理化学特性和表面修饰

近来，由于CeO2纳米颗粒（CNPs）的治疗潜力，关于其化学和生物特性的研究有所增加，合成这些材料的方法也多种多样。此外，关于CNPs的毒性存在相互矛盾的报道。为了帮助解决这些差异，我们必须首先确定不同方法制备的CNPs在物理化学和催化特性上是否相似或不同。本文中，我们通过湿化学过程，使用不同的氧化剂/还原剂（H2O2（CNP1）、NH4OH（CNP2）或六亚甲基四胺（HMT-CNP1））合成了几种形式的CNPs。对这些CNPs的物理化学特性进行了广泛研究，发现它们的特性因制备方法的不同而异。与CNP1和CNP2不同，HMT-CNP1被内皮细胞迅速摄取，并且聚集可以通过光学显微镜观察到。暴露于HMT-CNP1也在比CNP1或CNP2低10倍的浓度下减少了细胞活性。令人惊讶的是，暴露于HMT-CNP1导致ATP水平显著降低。机制研究表明，HMT-CNP1表现出显著的ATP酶（磷酸酶）活性。尽管CNP2也表现出ATP酶活性，但CNP1缺乏ATP酶活性。不同CNPs制备中催化（ATP酶）活性的差异可能与它们的形态和氧提取能量的不同有关。这些结果表明，HMT-CNP1的摄取增加和ATP酶活性可能是其毒性机制的基础，并可能提示在为生物医学应用合成CNPs时应考虑ATP酶活性。