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耐辐射奇球菌蛋白提取物生物合成纳米金、银及其合金的特性及细胞毒性评价

 

Authors Li JL, Tian B, Li T, Dai S, Weng YL, Lu JJ, Xu XL, Jin Y, Pang RJ, Hua YJ

Received 26 October 2017

Accepted for publication 24 January 2018

Published 9 March 2018 Volume 2018:13 Pages 1411—1424

DOI https://doi.org/10.2147/IJN.S149079

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Editor who approved publication: Dr Linlin Sun

背景:生物合成贵金属纳米颗粒,具有良好的环境友好性和生物相容性等特点,已引起研究人员的广泛关注。
方法:本研究中,我们用具有强大的金属还原能力的耐辐射奇球菌蛋白质提取物生物合成纳米金、银及其合金。纯化收集纳米颗粒,并借助多种光谱技术对其进行表征和分析。
结果:耐辐射奇球菌蛋白提取物介导合成的纳米银(Drp-AgNPs)相比于介导合成的纳米金(Drp-AuNPs)而言,有着较好的分散性和稳定性。在 pH 7 的条件下,Drp-AgNPs 和 Drp-AuNPs 均呈球形,平均粒径分别为 37.13±5.97 nm 和 51.72±7.38 nmZeta 电位分别为 -18.31±1.39 mV 和 -15.17±1.24 mVDrp-AuNPs 和 Drp-AgNPs 放置 24 h 后,其释放率分别为 3.99% 和 18.20%。研究发现,在纳米颗粒的合成过程中,通过与蛋白质的羟基、胺、羧基、磷或巯基等基团的相互作用,Au(III) 先被还原成 Au(I),进一步被还原为 Au(0),而 Ag(I) 被还原为 Ag(0),然后 Au(0)Ag(0) 再被这些基团稳定下来。Drp-AuNPs 与 Drp-AgNPs 表现出不同的特性,这可能是因为这些纳米颗粒与蛋白质的不同结合基团相互作用。Drp-AgNPs 可通过电偶置换反应进一步形成金-银纳米合金。Drp-AuNPs 和金-银纳米合金对 MCF-10A 细胞的细胞毒性要比 Drp-AgNPs 低,细胞内的活性氧ROS含量也呈现类似的结果。
结论:实验结果对了解细菌蛋白质提取物生物合成贵金属纳米颗粒的性质和机理具有重要意义。生物相容性较好的 Drp-AuNPs 及金-银纳米合金在生物传感、生物成像和生物医学有着广泛的应用潜力。
Keywords: extreme bacterium, green synthesis, noble metallic nanoparticles, reactive oxygen species