Design of Monovalent Cerium-Based Metal Organic Frameworks as Bioinspired Superoxide Dismutase Mimics for Ionizing Radiation Protection

氧化铈 活性氧 超氧化物歧化酶 电离辐射 生物相容性 DNA损伤 体内 超氧化物 氧化应激 材料科学 化学 生物物理学 辐照 纳米技术 催化作用 生物化学 DNA 无机化学 生物 有机化学 核物理学 生物技术 物理
作者
Ya Liu,He Li,Wei Liu,Jiao Guo,Haiyu Yang,Haikang Tang,Maoye Tian,Hongmei Nie,Xiaodong Zhang,Wei Long
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (49): 54587-54597 被引量:43
标识
DOI:10.1021/acsami.2c17358
摘要

Superoxide dismutase (SOD) is one of the major antioxidants in vivo and is expected to play critical roles on the defense against reactive oxygen species (ROS)-mediated damages, such as ionizing radiation damages. Herein, inspired by the function and structure of natural SODs and cerium oxide nanozymes, two monovalent cerium-based metal organic frameworks (Ce-MOFs), CeIIIBTC and CeIVBTC, were designed for superoxide radical (O2•-) elimination and ionizing radiation protection. These two Ce-MOFs selectively scavenge O2•- and are excellent SOD mimics. Like natural SODs and cerium oxide nanozymes, the SOD-like catalytic mechanism of Ce-MOFs involves a cycle between Ce(IV) and Ce(III). Furthermore, by constructing monovalent Ce-MOFs, we found that high-valent CeIVBTC are more effective SOD-like nanozymes compared to CeIIIBTC. With smaller size, better monodispersity, and more effective SOD-like activity, CeIVBTC nanozymes were further applied for ionizing radiation protection. Both in vitro and in vivo results demonstrated that CeIVBTC nanozymes could efficiently scavenge ROS, prevent cells from γ-ray radiation-induced cell viability decrease and DNA damages, and improve the survival rate of irradiated mice by recovering the bone marrow DNA damage and alleviating oxidative stress of tissues. The protective effect and good biocompatibility of CeIVBTC nanozymes will enable the development of Ce-MOFs-based radioprotectants and facilitate treatment of other ROS-related diseases.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
苏信怜完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
研友_ZzrWKZ发布了新的文献求助10
2秒前
vdfr发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
linkezou完成签到,获得积分10
3秒前
科研牛马发布了新的文献求助10
4秒前
阔达之卉完成签到 ,获得积分10
5秒前
吉吉国王饲养员完成签到,获得积分10
5秒前
藿香发布了新的文献求助10
5秒前
Auxence发布了新的文献求助10
5秒前
直率小霜完成签到,获得积分10
6秒前
33完成签到 ,获得积分10
6秒前
谨慎的安柏完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
kuan_完成签到 ,获得积分10
7秒前
9秒前
9秒前
liuz53发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
xhyqaq完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
水泥完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
ZZL完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
wp4455777完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
12秒前
wowser发布了新的文献求助10
12秒前
852应助橘子采纳,获得10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7252944
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8875094
关于积分的说明 18734717
捐赠科研通 6933547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3199831
关于科研通互助平台的介绍 2374606
邀请新用户注册赠送积分活动 2174506