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新品推荐│东纳推出纳米“新星”! 氧化铈纳米酶产品介绍

日期: 2021-10-22
浏览次数: 36

新品推荐东纳推出纳米“新星”! 氧化铈纳米酶产品介绍

新品推荐│东纳推出纳米“新星”! 氧化铈纳米酶产品介绍

人工酶是指利用高稳定性和低成本的替代材料来模仿天然酶基本功能的一类材料。目前已经发现的人工酶有环糊精、金属配合物,卟啉、树状大分子等。基于纳米材料的人工酶(纳米酶)近年来引起了人们的广泛关注,它不仅具有与天然酶类似的催化功能并且可以克服天然酶的固有缺陷,具有多种酶模拟活性、低成本、高稳定性、易于进行表面调控和具有生物相容性能特点。已发现具有酶活性的纳米材料有氧化铈纳米颗粒、氧化铁纳米颗粒、氧化铜纳米颗粒等。





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今天介绍的是东纳生物的纳米“新星”——氧化铈纳米酶材料纳米氧化铈由于Ce3++和Ce4+的混合价态和氧空位的存在而在各种应用中具有高效的催化性能。

<产品信息>

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货号

产品名称

规格

浓度

CeO002-10

二氧化铈纳米颗粒

10 mL

1 mg/mL

CeO002-2.5

 二氧化铈纳米颗粒

2.5 mL

1 mg/mL

1:产品货号信息,详情请查阅官网说明书。


<应用实例>

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1.SOD模拟作用


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超氧化物歧化酶(SOD)催化超氧阴离子(O2-)转变为过氧化氢(H2O2)和分子氧(O2)。超氧阴离子是活性氧的一种,会引起组织损伤和相关的炎症反应;SOD对超氧阴离子的去除具有积极作用,但天然SOD稳定性差、成本高。






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氧化铈纳米颗粒能够模拟SOD的活性,其超氧阴离子的消除能力也通过电子顺磁共振(EPR)的测定得到证实。结果表明:Ce3+/Ce4+比例较高的氧化铈纳米颗粒具有更好的活性,3~5nm的氧化铈纳米酶比CuZnSOD天然酶的活性更强[1]。目前研究出氧化铈纳米颗粒具有可特异性清除活性氧、抗炎、抗氧化和促进干细胞生长等功能。

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【抗炎作用】


研究表明氧化铈纳米颗粒对巨噬细胞无害,并能被细胞内化,纳米颗粒能够减少细胞中活性氧的产生。进一步研究表明纳米颗粒能抑制炎症的关键物质一氧化氮自由基的产生。




【抗氧化剂】


氧化铈纳米颗粒能在过氧化氢诱导的细胞毒性情况下保护心肌前体细胞(一种很有前景的心肌再生细胞来源)存活一周时间。其保护作用是由于纳米酶涉及Ce3+/Ce4+氧化还原循环的自身抗氧化机制。





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(氧化铈能减少ROS含量,与其他抗氧化药物相比,作用时间更久[2]

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【促进肝细胞生长】


当将氧化铈纳米颗粒掺杂到PLGA支架中时,支架表现出了特殊的力学性能。复合支架能够促进小鼠来源的心脏和间充质干细胞的增长、增强生物活性并具有更强的附着力。氧化铈比其他纳米材料(如TiO2)具有更高的抗氧化性能。





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纳米氧化铈在PLGA支架中诱导干细胞定向生长[3]

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【神经保护】


经氧化铈纳米颗粒预处理培养的视网膜神经元细胞可以消除过氧化氢诱导的活性氧中间产物的累积。向大鼠玻璃体内注射氧化铈纳米颗粒后可以保护其视网膜光感受器细胞不受光诱导而引起的退化;即使在光诱导后给药纳米酶也表现出对感光细胞的保护性。氧化铈纳米酶在成年大鼠脊髓神经和其他中枢神经系统疾病上也表现出相似的活性。





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玻璃体内注射纳米氧化铈保护大鼠视网膜感光细胞免受光诱导的变性[4]

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【其他作用】


氧化铈纳米酶可以保护正常乳腺细胞(不包括肿瘤细胞)免受辐射诱导的死亡,与亚硒酸联用能更有效地减少糖尿病引起的氧化应激反应等。





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(氧化铈能阻止正常人乳腺细胞系(CRL8798)而非人乳腺肿瘤细胞系(MCF-7)受到辐射损伤[5],黑色箭头处为凋亡细胞)

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2.过氧化氢酶模拟作用


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过氧化氢酶能催化过氧化氢(H2O2)分解成分子氧和水。H2O2作为ROS反应的稳定终产物,既能是信号分子,也可以是非自由基活性氧,可以通过Fenton反应将其转化为高活性和有害的羟自由基。过氧化氢酶能将H2O2转化为活性更低的氧。研究表明Ce3+/Ce4+比例较低时具有过氧化氢酶活性,而Ce3+/Ce4+比例较高时具有SOD酶活性。





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3.氧化酶模拟作用


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葡聚糖修饰的氧化铈纳米颗粒在酸性pH条件下具有氧化酶活性,能够催化底物(AzBTS,DOPA和TMB)显色,活性高度依赖于pH、尺寸和表面修饰程度。氧化铈纳米颗粒的活性较HRP也更好。





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纳米氧化铈作为模拟氧化酶的纳米酶。通过氧化比色底物(TMBABTSDOPA)在pH 4下形成有色产物,证明了纳米氧化铈的模拟氧化酶性质[6}

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【免疫法检测】


与传统的酶联免疫吸附试验(ELISA)类似,基于纳米氧化铈纳米酶模拟物的免疫分析方法,可用于检测重要的靶细胞,如肿瘤细胞。氧化铈纳米酶在不含H2O2的条件下将无色底物氧化成为有色产物。氧化铈纳米粒比HRP具有更稳定、高活性、低价格以及无需H2O2,可消除H2O2潜在的稳定性问题。

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【参考文献】


[1] Hui Wei and Erkang Wang, Chem. Soc. Rev., 2013, 42, 6060

[2] I. Celardo, M. De Nicola, C. Mandoli, J. Z. Pedersen,E. Traversa and L. Ghibelli, ACS Nano, 2011, 5, 4537–4549.

[3] C. Mandoli, F. Pagliari, S. Pagliari, G. Forte, P. Di Nardo,S. Licoccia and E. Traversa, Adv. Funct. Mater., 2010, 20, 1617–1624.

[4] J. P. Chen, S. Patil, S. Seal and J. F. McGinnis, Nat.Nanotechnol., 2006, 1, 142–150.

[5] R. W. Tarnuzzer, J. Colon, S. Patil and S. Seal, Nano Lett.,2005, 5, 2573–2577.

[6] T. Xia, M. Kovochich, M. Liong, L. Madler, B. Gilbert,H. B. Shi, J. I. Yeh, J. I. Zink and A. E. Nel, ACS Nano, 2008, 2, 2121–2134.


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