用人工神经网络,表征和抗瘤活动来优化Streptomyces albogriseolus黄金纳米颗粒生物合成的过程
Noura El-Ahmady El-Naggar1, Asmaa A El-Sawah2, Mohamed F Elmansy3
1Department of Bioprocess Development, Genetic Engineering and Biotechnology Research Institute, City of Scientific Research and Technological Applications (SRTA-City), New Borg El- Arab City, Alexandria, 21934, Egypt. nouraalahmady@yahoo.com.
Scientific reports
|February 25, 2024
概括
这项研究提出了一种环保的方法,利用Streptomyces albogriseolus合成金纳米粒子 (GNP). 合成的GNP显示出有前途的抗癌活性,特别是与多克索鲁比结合时,这表明增强了癌细胞向.
科学领域:
- 纳米技术 纳米技术
- 生物技术是生物技术.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 金纳米粒子 (GNP) 在各种生物医学应用中表现出显著的潜力,包括癌症治疗,药物输送和成像.
- 对于纳米粒子生物合成的可持续和环保方法的需求越来越大.
- 星菌 (Streptomyces albogriseolus) 为纳米粒子合成提供了一个潜在的生物来源.
研究的目的:
- 开发一种环保的金纳米颗粒生物合成方法,使用Streptomyces albogriseolus.的无细胞超体.
- 描述生物合成的GNP并优化其生产产量.
- 为了评估合成的GNP的体外抗癌活性,单独和与多克索鲁比结合.
主要方法:
- 使用Streptomyces albogriseolus的无细胞超体作为减少和稳定剂的GNP的生物合成.
- 使用UV-Vis光谱,传输电子显微镜 (TEM),泽塔电位,FTIR,X射线衍射 (XRD) 和选区电子衍射 (SAED) 进行GNP的表征.
- 使用中央复合设计 (CCD) 和人工神经网络 (ANN) 为产量预测优化GNP生物合成.
主要成果:
- 大小从5.42到13.34纳米,负电荷表面 (-24.8mV) 的球形GNP已成功生物合成.
- FTIR,XRD和SAED证实了功能组的存在和GNP的晶体结构.
- 确定了最大GNP产量的最佳条件 (778.74μg/mL),ANN与CCD相比显示出更高的预测准确性.
- 生物合成的GNP在体外表现出对HeP-G2细胞系的抗癌活性,与多克索鲁比 (IC50为3.52μg/mL) 结合时有效性得到增强.
结论:
- 星菌 (Streptomyces albogriseolus supernatant) 为GNP生物合成提供了一个有效和环保的平台.
- 生物合成的GNP具有有利的物理化学特性和显著的抗癌潜力.
- 用多克索鲁比辛和生物合成的GNP进行组合疗法为增强癌症治疗提供了一个有希望的策略.
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