氧化钴纳米颗粒纳米生物相容性的决定因素:在不同的邻近处内在原子相互作用的近端差异( Determining factors for the nano-biocompatibility of cobalt oxide nanoparticles: proximal discrepancy in intrinsic atomic interactions at differential vicinage )

SK Verma PK Panda P Kumari P Patel A Arunima E Jha S Husain R Prakash R Hergenrder YK Mishra

氧化钴纳米粒子(Co3O4)的大量使用要求对其环境和生物医学纳米毒性的详细了解和相关危害的显著解决方案；该学科的分子和原子方面知之甚少。本研究利用人结肠细胞系和斑马鱼胚胎模型研究了Co3O4纳米颗粒的体内外纳米毒性。通过一种可替代的绿色溶液--一种药用植物--大头菜--的合成Co3O4纳米粒子（G-CoONP）；获得了稳定的G-CoONP,尺寸为41±15nm。气相色谱-质谱(GCMS)分析揭示了植物提取物生物分子在G-CoO NP合成中的作用。其体内外效应在分子水平上呈剂量依赖性，诱导Sod1和P53基因增加8.2倍和5.2倍，导致活性氧和细胞凋亡水平发生显著变化。它揭示了氧化钴NP的毒性，即由于纳米颗粒在细胞和胚胎中的积累和内化，由更高的氧化应激引起的凋亡增加。绿色合成的G-CoONP比商品C-CoONP具有更高的生物相容性，在人结肠细胞系和斑马鱼胚胎中的凋亡和活性氧都有所减少。在硅胶分析中描绘了Co3O4 NP与氧化应激(SOD1/SOD1)和凋亡(TP53/TP53)蛋白的半胱氨酸、精氨酸和组氨酸的内在原子相互作用，分别导致它们在人和斑马鱼中的结构和功能完整性失调。在体外和体内的不同邻近点上，由于氢键和疏水相互作用导致的本征原子相互作用的近端差异是影响Co3O4纳米粒子细胞生物相容性的一个关键决定因素。

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