绿色合成橄榄叶源锌 / 铜纳米复合材料抗肺癌潜力探索:纳米技术与天然产物的抗癌新突破

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Hereditas 2.1

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  肺癌死亡率高,为探索抗癌新途径,研究人员开展橄榄叶绿色合成锌 / 铜纳米复合材料(Zn/Cu NCs@Olea europaea)抗肺癌研究。结果显示该材料有抗氧化性,对肺癌细胞系有抑制作用且对正常细胞毒性小,为肺癌治疗提供新方向。

  肺癌,这个令人谈之色变的 “健康杀手”,多年来一直稳居全球癌症相关死亡原因的前列。每年,都有大量患者因它而失去生命,它就像一片笼罩在人们心头的阴霾,挥之不去。肺癌分为小细胞肺癌(SCLC)和非小细胞肺癌(NSCLC)等多种类型,其中 NSCLC 占比约 85% 。由于肺癌早期症状不明显,很多患者确诊时已处于晚期,治疗难度极大。传统的化疗和放疗虽然是重要的治疗手段,但存在诸多局限性,比如化疗药物的毒性对正常细胞的损害较大,而且部分患者对现有治疗方案反应不佳 。
在这样的背景下,来自青岛大学(青岛康复大学)附属医院的研究人员,开启了一项意义非凡的研究。他们将目光聚焦于纳米技术与天然产物,致力于探索橄榄叶绿色合成锌 / 铜纳米复合材料(Zn/Cu NCs@Olea europaea)对抗肺癌的潜力。该研究成果发表在《Hereditas》杂志上,为肺癌治疗带来了新的希望。

研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先是材料的制备,他们从青岛附近的橄榄农场采集橄榄叶,经过一系列处理得到橄榄叶提取物,用于合成 Zn/Cu NCs@Olea europaea。在对合成的纳米复合材料进行表征时,运用了场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)成像、能量色散 X 射线光谱(EDX)分析、X 射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)以及紫外 - 可见光谱(UV-Vis)等技术。在评估材料的生物活性方面,采用了 2,2 - 二苯基 - 1 - 苦基肼(DPPH)自由基清除实验和噻唑蓝(MTT)比色法,分别用于检测抗氧化活性和细胞毒性、抗肺癌活性。

下面来看看具体的研究结果:

  • 化学表征:通过 FE-SEM 成像发现,Zn/Cu NCs@Olea europaea 呈半球形,平均粒径为 49.37nm,比化学合成的 Zn/Cu 纳米复合材料尺寸更小。EDX 分析确认了铜、锌元素的存在,同时还有碳、氧元素的信号。UV-Vis 光谱中 212、291 和 431nm 处的吸收峰表明 Zn/Cu NCs@Olea europaea 的形成。FT-IR 光谱显示出金属 - 氧键以及橄榄叶提取物中有机官能团的特征峰,这些官能团在纳米复合材料的合成中起到还原和封端作用。XRD 分析表明该纳米复合材料具有晶体结构,其信号与氧化铜(CuO)和氧化锌(ZnO)相匹配,但存在轻微偏移。
  • 抗氧化活性:DPPH 实验结果显示,Zn/Cu NCs@Olea europaea 具有抗氧化活性,且呈剂量依赖性,其半数抑制浓度(IC50)为 363.42 ± 5.02μg/mL,而阳性对照二叔丁基对甲酚(BHT)的 IC50为 132.95 ± 6.10μg/mL。抗氧化活性与抗癌活性密切相关,抗氧化剂能够中和自由基,减少细胞损伤,降低癌症发生风险。
  • 抗癌和细胞毒性活性:MTT 实验表明,Zn/Cu NCs@Olea europaea 对人肺癌细胞系 SK-MES-1、A-549 和 LK-2 具有剂量依赖性的抑制作用。其中,对 SK-MES-1 的抑制效果最强,IC50为 154.00 ± 1.83μg/mL ,其次是 A-549(IC50=228.83 ± 10.59μg/mL)和 LK-2(IC50=250.55 ± 8.04μg/mL)。在高浓度 250μg/mL 时,其抗肺癌活性比阳性对照阿霉素(2μM)更为显著。同时,该纳米复合材料对正常细胞系人脐静脉内皮细胞(HUVEC)即使在 1000μg/mL 的高浓度下也无明显毒性,细胞存活率约为 80% 。

综合研究结论和讨论部分,这项研究成功合成了 Zn/Cu NCs@Olea europaea,并对其进行了全面表征。该纳米复合材料展现出显著的抗氧化活性,能够有效抑制肺癌细胞的生长,且对正常细胞毒性极小。这表明它具有成为潜在抗肺癌药物的巨大潜力,为肺癌的治疗提供了新的策略和方向。不过,目前该研究仅停留在体外实验阶段,未来还需要开展体内研究,进一步评估其生物利用度、毒性以及在活体生物中的整体治疗效果,以确定其安全性和有效性。但无论如何,这项研究已经为肺癌治疗领域带来了新的曙光,有望推动纳米技术在癌症治疗中的广泛应用,为提高肺癌患者的生存率和生活质量做出重要贡献。
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