氧化铈纳米晶体充当超级抗氧化剂

Ouleylamine（红色点）和烯酸（蓝色）层用于保护氧化铈纳米光，该氧化铈纳米光通过吸收并将它们转化为较少有害的分子。该发现可以帮助治疗伤害，防止辐射诱导的癌症治疗的副作用，保护宇航员免受太空辐射的影响。(

赖斯大学的科学家们创造了氧化铈纳米球，可以帮助治疗伤害，防止辐射诱导的癌症治疗的副作用，保护宇航员免受太空辐射的影响。

赖斯大学的科学家正在提高汽车催化转化器中发现的元素的天然抗氧化特性，使其可用于医疗应用。

米化学家Vicki Colvin领导了一支由氧化铈产生的小，均匀球体，并给了它们薄薄的脂肪油酸涂层，使其生物相容性。研究人员表示，他们的发现有可能帮助治疗创伤性脑损伤，心脏骤动和阿尔茨海默氏症的患者，并可以防止癌症患者遭受的辐射诱导的副作用。

他们报道，他们的纳米粒子也有可能保护宇航员免受长期暴露于辐射的长期暴露，并且甚至可能减缓衰老的影响。

本月在美国化学学会杂志ACS纳米上出现了该研究。

氧化铈纳米晶体具有吸收和释放氧离子的能力 - 一种称为还原氧化的化学反应，或氧化还原。它是允许汽车中催化转换器吸收和消除污染物的过程。

当器官需要防止氧化时，在水稻中制造的颗粒足够小，以便在损伤反应性氧物种（ROS）急剧增加时，在氧化器中需要保护，特别是在创伤性损伤后。

铈颗粒立即开始工作，吸收ROS自由基，当粒子恢复到初始状态时，它们继续随时间工作，这是一个仍然是一个神秘的过程。她说，在过程中释放的氧气物种“不会超级反应”。

COLVIN表示，氧化铈，稀土金属铈的形式，在氧化铈III和IV之间的循环保持相对稳定。在第一状态下，纳米颗粒在其表面中具有间隙，其吸收像海绵状的氧离子。当氧化铈III与自由基混合时，它催化通过捕获氧原子并转化为氧化铈IV来有效地防御RO的反应。她说氧化铈IV颗粒慢慢释放它们的捕获的氧气并恢复为氧化铈III，并且可以一次又一次地分解自由基。

科尔文表示，纳米粒子的微小尺寸使它们有效的氧气清除剂。

“颗粒越小，它们具有捕获自由基的表面积越多，”科尔文说。“克克这些纳米颗粒可以具有足球场的表面积，并且提供大量吸收氧气的空间。”

她说，在水稻之前制造的氧化铈颗粒中没有含量的氧化铈颗粒足够稳定，以便在生物环境中使用。“我们创造了均匀的颗粒，其表面真实定义，我们发现了一种无水生产方法，可以最大化可用于氧气清除的表面差距。”

COLVIN表示将聚合物涂层添加到3.8纳米球体中相对简单。涂层足够薄，使氧气通过到颗粒上，但足以通过许多ROS吸收的循环来保护它。

在用过氧化氢的测试中，研究人员发现它们最有效的氧化铈III纳米颗粒比常见的抗氧化剂，在第一次暴露，并通过20氧化还原循环保持良好的氧化铈III纳米颗粒。

“我们的下一个逻辑步骤是做一些被动的目标，”科尔文说。“如此，我们计划将抗体与纳米颗粒的表面附着，因此它们将被吸引到特定的细胞类型，我们将在更现实的生物环境中评估这些改性颗粒。”

COLVIN最兴奋的是通过有助于癌症患者进行放射治疗的潜力。

“现有的辐射保护剂必须以令人难以置信的高剂量给出，”她说。“他们有自己的副作用，没有很多伟大的选择。”

她说，可以保持抗氧化剂，可以留在适当的地方，保护器官将在损伤良好组织之前，必须从身体中消除的有毒辐射防护剂具有明显的益处。

“可能是最重要的事情是，这是如此大部分纳米医生已经关于利用纳米材料的磁性和光学性质，并且我们在米饭中具有很大的例子，”科尔文说。“但是纳米颗粒的特殊性质很少在医疗应用中杠杆。

“我喜欢这项工作的是，它开辟了一部分纳米化学 - 即催化 - 给医学世界。Carium III和IV是具有广泛应用的电子槽，如果我们可以使化学能够在生物学环境中可以进入。

“而且，所有事情都是，这种卑微的材料来自催化转化器，”她说。

本文的共同作者是米苏·李，文学歌，闵涌町和亨纳普普拉拉的稻米研究生;米alumna phuc nguyen;博士后研究员Huiguang Zhu，劳拉Segatori，T.N.律师助理化学和生物分子工程教授以及生物化学和细胞生物学助理教授。科尔文是米饭和肯尼斯·皮尔兹 - 斯克洛姆伯格化学教授和化学与生物分子工程教授的研究。

出版物：Seung Soo Lee，等人，“氧化铈纳米铈作为纳米晶体直径和表面涂层的抗氧化性能”，“2013年ACS纳米; DOI：10.1021 / NN4026806

图像：科尔文集团/赖斯大学