《二氧化鈰納米晶的晶面調控合成及其抗DNA氧化性能研究》是依託中國科學院大學，由姚鑫擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：二氧化鈰納米晶的晶面調控合成及其抗DNA氧化性能研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：姚鑫
- 依託單位：中國科學院大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二氧化鈰納米晶由於表面Ce3+/4+的存在而具有獨特的抗氧化能力，使其在生物醫藥領域的套用引起了很大的關注。但是，目前對二氧化鈰納米晶抗氧化性能的研究存在很多矛盾的結論，這主要是由於研究所用的二氧化鈰納米晶形貌各異，並且實驗條件各不相同，從而導致實驗結果無法比較，也使得對納米晶抗氧化機理認識不夠，從而極大的限制了其臨床套用的進展。本課題擬從裸露不同晶面的二氧化鈰納米晶可控制備出發，系統考察不同形貌納米晶裸露晶面種類及比例、表面元素價態和分布及粒子濃度等粒子自身特性對其抗DNA氧化性能的影響，並在此基礎上研究外界環境（pH、離子種類及濃度、蛋白、胺基酸及糖等）及納米晶尺寸對不同形貌二氧化鈰納米晶抗DNA氧化性能的影響。建立納米晶的晶面與其抗DNA氧化性能的關係，促進對二氧化鈰納米晶抗氧化機理的理解，為二氧化鈰納米晶在DNA損傷相關重大疾病防治中的套用提供理論支撐和實驗依據。
結題摘要
二氧化鈰納米晶由於表面Ce3+/4+的存在而具有獨特的抗氧化能力，使其在生物醫藥領域的套用引起了很大的關注。但是，目前對二氧化鈰納米晶抗氧化性能的研究存在很多矛盾的結論，這主要是由於研究所用的二氧化鈰納米晶形貌各異，並且實驗條件各不相同，從而導致實驗結果無法比較，也使得對納米晶抗氧化機理認識不夠，從而極大的限制了其臨床套用的進展。針對這種情況，本課題從裸露不同晶面的二氧化鈰納米晶可控制備出發，考察了不同形貌納米晶裸露晶面種類及比例對其抗DNA氧化性能的影響，並在此基礎上研究了外界環境對二氧化鈰納米晶抗氧化性能的影響。 主要研究成果如下： 裸露不同晶面種類及比例的三種二氧化鈰納米晶對抗DNA氧化損傷性能的影響，二氧化鈰納米晶裸露晶面對抗DNA氧化損傷的能力大小依次為{100} ＞{110} ＞ {111}，為二氧化鈰納米晶用於抗DNA氧化損傷保護提供了基礎。 外部•OH濃度和二氧化鈰納米晶本身濃度，材料尺寸等因素都可以引起形貌二氧化鈰納米晶氧化還原性能的反轉，有助於對目前關於二氧化鈰納米晶性能研究存在的矛盾結果的理解，進一步的指出二氧化鈰納米晶表面的Ce3+的含量是決定二氧化鈰納米晶氧化還原性能的決定性因素，有利的促進了二氧化鈰納米晶臨床套用的進程。 外部環境中的離子種類能二氧化鈰納米晶抗氧化性能的影響， PO43- 和HCO3-能夠與納米粒子表面的Ce3+作用形成鈰鹽，阻斷粒子表面Ce3+/Ce4+之間的可逆循環，導致其抗DNA氧化性能喪失，為二氧化鈰納米晶生物進一步臨床套用提供了有利的參考。 殼聚糖包覆不僅不影響二氧化鈰納米晶的抗氧化性能，還賦予其良好的水溶性和對pH的穩定性，材料可以在長達7個月後還具有良好的抗氧化性能。擴展了二氧化鈰納米晶的使用範圍。 研究了抗壞血酸對二氧化鈰納米晶抗氧化性能的影響，CeO2表面Ce3+含量隨著抗壞血酸濃度的增加明顯升高，抗氧化作用減弱，逐漸轉化為氧化作用。建立了二氧化鈰納米晶性能的調控的方法。
