铈纳米颗粒（Ceria Nanoparticles, CNPs）的众多生物医学应用都基于其可以模拟多种酶的生物活性，因此调控其酶学活性是提高生物效应的有效途径。CNPs的酶学活性受其结构参数的影响，如形貌、尺寸、表面修饰、暴露晶面等，然而结晶度对CNPs酶学活性的影响目前还不明确。
近日，陆军军医大学杨小超课题组报道了结晶度对CNPs酶学活性的影响。该课题组采用不同方法，合成了两组球形CNPs，每组纳米颗粒尺寸大小相近，但结晶度有很大差异。该课题组发现，结晶度较低的CNPs所含Ce3+的比例较高，结晶度较高的CNPs所含Ce4+的比例较高。在两组CNPs中均发现，即便比表面积更小，结晶度较低的CNPs仍然表现出更强的酶学活性。
图1. (a) 两组CNPs TEM结果；(b) 两组CNPs XRD图及结晶度计算结果；(c) 两组CNPs XPS分析结果；(d) 不同浓度CNPs ROS抑制率结果；(e) TCNPs-B组N2吸/脱附曲线。 将CNPs连接上亲水性配体后，用于防止细胞损伤研究，结果发现，低结晶度的CNPs能更好的保护细胞免受百草枯引发的氧化应激损伤。该工作不但探明了CNPs结晶度与酶学活性之间的关系，而且还为增强CNPs的酶学活性提供了一种新策略，该方法的成功实施对后续制备高活性的CNPs，并将其应用于生物医学领域意义重大。 图2. (a) CNPs表面修饰的结构示意图；(b) CNPs对细胞无毒性；(c) 百草枯处理前/后细胞内ROS水平；(d) 百草枯造成氧化应激后CNPs对细胞的保护作用。 论文信息 Decreasing Crystallinity is Beneficial to the Superoxide Dismutase-like Activity of Ceria Nanoparticles 文章第一作者为陆军军医大学硕士研究生李芳和杨露 Fang Li, Lu Yang, Ling Zou, Yonghui Wu, Chengbo Hu, Jian He, Xiaochao Yang ChemNanoMat DOI: 10.1002/cnma.202100466
