ZnFe2O4/半胱氨酸-叶酸纳米复合物对γ辐射诱导的大鼠损伤的协同防护机制研究

针对γ辐射对健康组织的非选择性损伤问题，研究人员开发了FA/ZFN/CYS纳米复合物，通过水热法合成并功能化修饰，证实其能显著改善辐射后大鼠的血液学指标、抗氧化防御及器官功能，为临床放射防护提供了新型生物相容性纳米平台。

　　

在医学和科研领域，γ辐射既是肿瘤治疗的利器，也是健康组织的潜在威胁。其通过直接破坏DNA或间接产生活性氧(ROS)，引发氧化应激、器官功能紊乱等一系列连锁反应。尽管半胱氨酸(CYS)和叶酸(FA)等抗氧化剂已被证实具有辐射防护作用，但如何提升其生物利用度与协同效应仍是难题。与此同时，锌铁氧体纳米颗粒(ZnFe₂O₄ NPs)因其优异的γ射线吸收特性成为辐射屏蔽材料的新秀，但其生物相容性缺陷制约了临床应用。

针对这一挑战，来自埃及国家激光增强科学研究所(NILES)、开罗大学等机构的研究团队创新性地将ZnFe₂O₄ NPs与CYS、FA结合，构建了FA/ZFN/CYS纳米复合物。通过水热合成与表面功能化技术，该复合物不仅保留了ZnFe₂O₄的光电吸收和康普顿散射特性，还借助CYS的-SH基团自由基清除能力和FA的DNA修复功能，形成多级防护体系。研究结果发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》，为开发兼具辐射屏蔽与生物修复功能的纳米药物提供了新思路。

关键技术方法包括：水热法制备ZnFe₂O₄ NPs；扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征形貌；X射线衍射(XRD)分析晶体结构；动态光散射(DLS)检测粒径分布；使用雄性Wistar大鼠模型评估体内辐射防护效果。

【化学表征】SEM显示ZFN呈片状聚集结构(20-50nm)，FTIR证实CYS和FA成功通过羧基与ZnFe₂O₄表面结合。Zeta电位-27.3mV表明复合物具有良好分散稳定性。

【生物相容性】在2mg/kg剂量下，复合物维持大鼠正常肝功能(GOT 69.8±2 U/mL)、肾功能(肌酐0.8±0.03mg/dL)，并显著降低炎症因子(IL-1β 11.4±0.65pg/mL)和氧化损伤标志物(MDA 3.86±0.11nmol/mL)。

【辐射防护】6Gy全身照射后，复合物治疗使白细胞恢复至10.6×10³/mm³，GSH水平提升3倍，DNA断裂(彗星实验)减少50%，证实其通过三重机制发挥作用：物理屏蔽(ZnFe₂O₄)、化学清除(CYS)和生物修复(FA)。

该研究首次实现磁性纳米材料与生物抗氧化剂的协同整合，其创新性体现在：1) 通过PEG-6000修饰解决纳米颗粒聚集问题；2) 利用FA靶向性增强肿瘤区域富集；3) 建立涵盖物理-化学-生物的多维度防护体系。研究为开发下一代智能化放射防护剂奠定了实验基础，尤其在肿瘤放疗辅助保护方面具有重要转化价值。未来需进一步探索复合物在灵长类动物中的长期毒理学效应及靶向递送效率。