西北民族大学生物医学研究中心生物制药与材料工程创新团队在国际著名期刊Analytical Chemistry（1区TOP期刊）在线发表题为“Assessing the Redox Toxicity of 2D Nanosheets Based on Their Redox Effect on Cytochrome c in Microchannels”的研究论文，提出了利用细胞色素c（Cyt c）氧化还原性质评估片层纳米材料细胞毒性的新方法。
纳米材料生物相容性和毒性的评价是安全使用纳米材料的基础。其中，片层纳米材料（2D NSs）因其独特的物理和化学性质，在药物传递、生物成像和诊断等领域显示出极大的潜力。然而，对与氧化还原活性相关细胞毒性的评价有待进一步研究。
团队以细胞色素c（Cyt c）为模型生物分子，基于2D NSs的氧化还原性质，利用微流控相关技术（脉冲流动电势法和毛细管电泳发）系统评价了2D NSs的细胞毒性。课题组通过脉冲流动电势法（SP）和毛细管电泳法（CE）定量表征了2D NSs与Cyt c的界面相互作用、氧化还原作用和生物溶解作用。随后，在体外用Hela细胞研究了2D NSs的氧化还原活性与Cyt c相关生物功能之间的关系。结果表明，在弱界面相互作用和低样品体积下，WS2 NSs和MoS2 NSs都可以在没有显著生物溶解的情况下还原Cyt c。同时，细胞水平相关实验表明，2D NSs的还原性质和Cyt c功能障碍相关参数的改变成正相关，包括ATP合成降低、线粒体膜电位的改变降低和ROS含量的增加。
该研究不仅提出了基于Cyt c氧化还原性质评价片层纳米材料细胞毒性的新方法，同时为纳米材料生物安全性的评价提供了新思路。
团队讲师赵蕾博士为论文第一作者，团队骨干王子凡博士和马忠仁教授共同参与研究工作。该研究得到西北民族大学生物制药与材料工程创新团队建设经费、国家青年基金项目 (22014045)、甘肃省自然科学基金项目 (23JRRA1733, 23JRRA718)，西北民族大学人才引进项目经费 (xbmuyjrc20227) 和中央高校基本科研经费 (31920220023) 等项目的资助。
文章链接：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38266028/
