Adv. Mater. | 电子调控金属氧化物多面清除ROS以调节干细胞功能

以下文章来源于纳米酶 Nanozymes ，作者Nanozymes

开发能够全面清除活性氧（ROS）的纳米材料来保护和调节干细胞功能已成为促进组织再生的一种重要策略，尤其是在创伤或难治性伤口等治疗的微环境中。为解决这一重大问题，近期在Advanced Materials杂志上发表了题为“Multifaceted Catalytic ROS-Scavenging via Electronic Modulated Metal Oxides for Regulating Stem Cell Fate”的文章。文章第一作者为中国人民解放军总医院骨科研究所硕士生田沁玉和四川大学博士生王维文，通讯作者为中国人民解放军总医院郭全义教授、四川大学程冲研究员和上海交通大学苑志国。

得益于3d金属氧化物高效的还原性能和优异的电子调控能力，作者利用Mn替换Co3O4纳米晶体中部分Co制备出Mn-Co3O4，调节了活性位点Co的Co2+/Co3+比例，并发现当Mn:Co投料比为1:3时得到的Mn-Co3O4（Co2+/Co3+ = 0.7）具有最佳抗氧化能力，且该能力超过了目前报道的大部分金属氧化物。通过密度泛函理论（DFT）计算研究后发现，相较于原始Co3O4，Mn-Co3O4中更适宜的Co2+/Co3+比例有利于类SOD反应的启动和降低类CAT反应限速步骤能垒，使得Mn-Co3O4表现出极佳的ROS清除能力。

随后，作者将Mn-Co3O4加入到人骨髓间充质干细胞（hMSCs）的氧化应激微环境中，结果显示，Mn-Co3O4可以有效地保护MSCs免受ROS攻击，保护其粘附、伸展、增殖和成骨分化等功能。

综上所述，该研究不仅为催化清除ROS以增强干细胞治疗提供了一种有效的材料，而且也能够为通过电子结构调节策略设计生物催化型金属氧化物提供新的借鉴。

转自：“NANO学术”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！