Biosynthesized bimetallic nanoparticles containing CeO₂ and ZnO exert shape and size dependent anticancer effects

科学分野:

• ナノテクノロジー
• 材料科学
• 生体医工学

背景:

• 二金属ナノ粒子は、2つの金属の組み合わせた機能を提供する。
• 酸化亜鉛（ZnO）および二酸化セリウム（CeO2）ナノ粒子は、生体適合性と抗がん特性を有する。
• クルミ殻粉末は、ナノ粒子合成のための持続可能な前駆体として機能する。

研究 の 目的:

• クルミ殻粉末からZnOおよびCeO2ベースの二金属ナノ粒子（NP）を合成および特性評価すること。
• これらのNPの大腸癌（HCT-116）および乳癌（MCF-7）細胞に対する抗がん効果を評価すること。
• アポトーシス誘導および遺伝子発現を含む作用機序を調査すること。

主な方法:

• クルミ殻粉末からZnCeO3、CeO2@ZnO、およびZnO@CeO2 NPを合成した。
• UV-可視分光法および電界放出型走査電子顕微鏡（FESEM）を用いた特性評価。
• MTTアッセイ、アポトーシス誘導（AO染色、Annexin/PI試験）、および遺伝子発現解析（リアルタイムPCR）による細胞毒性効果の評価。

主要な成果:

• NPsは22-29 nmのサイズで合成された。
• ZnO@CeO2 NPは、正常なHUVEC細胞に対して最小限の毒性（IC50 = 487.3 µg/mL）で、がん細胞に対して用量依存的な細胞毒性効果を示した。
• アポトーシスはがん細胞で誘導され、特にZnO@CeO2 NPによってBaxおよびp53遺伝子発現の上昇が証明された。

結論:

• クルミ殻由来のZnO@CeO2ナノ粒子は、大腸癌および乳癌細胞に対して有望な抗がん活性を示す。
• 抗がん効果はアポトーシス誘導によって媒介され、NPのサイズと形状に依存する。
• これらの二金属ナノ粒子は、がん治療のための潜在的な新規治療薬を表す。