[上图]生物陶瓷氧化物（如氧化铈、二氧化硅）和金属（金、银）纳米颗粒向皮肤伤口输送治疗性microRNA的示意图。学分：Ryan Dickerson，中佛罗里达大学
铈是许多人可能不认识的一种元素，但以其氧化物的形式，这种化合物在医学领域获得了很多关注。
铈是地壳中含量最丰富的稀土金属。传统上，粉状的氧化铈被用作研磨剂，用于研磨或抛光玻璃等硬材料。然而，近年来，当人们发现氧化铈材料的纳米颗粒具有这种特性时，它也引起了生物领域的关注multi-enzyme-like属性，包括作为氧化催化剂和还原催化剂的能力。
Sudipta密封是一名积极参与探索氧化铈纳米颗粒(纳米铈)在医学上的潜力的研究人员。希尔是帕伽索斯教授，大学特聘教授，中佛罗里达大学材料科学与工程系主任。
他对纳米氧化铈的研究包括将其用于减少辐射伤害发展多巴胺的快速检测仪现场即时诊断。上个月，Seal和他的同事发表了两篇论文，探索纳米藻在医学上的其他应用伤口愈合和表面消毒剂.
通过纳米颗粒介导的RNA传递治愈伤口
在第一篇论文在8月8日发表的文章中，Seal和他在UCF的同事以及科罗拉多大学丹佛医学院的Kenneth W. Liechty回顾了最近在纳米颗粒介导的RNA传递用于伤口愈合方面所做的工作。
核糖核酸，又称RNA，是一种聚合分子，在基因的编码、解码、调控和表达中扮演着各种生物角色。由于许多人类疾病都受到遗传因素的影响，研究人员对研究变得非常感兴趣基于RNA的疗法调节致病基因及其变体。
一些基于rna的产品被批准用于临床，包括美国辉瑞生物技术公司开发的新冠疫苗. 这些产物大多基于非编码RNA，这意味着这些分子不会转化为功能性蛋白质。(辉瑞生物技术公司和摩德纳公司生产的新冠病毒-19疫苗然而，它们是以信使RNA为基础的，这意味着这些分子被翻译成蛋白质。)
microRNA（miRNA）是一类非编码RNA，自20世纪90年代初被发现以来受到了广泛关注。这些小的单链RNA分子主要调节基因表达的转录后阶段，以及几乎每一个生物过程受miRNA介导的机制控制。
到目前为止，还没有一种基于mirna的药物被批准用于临床，因为有效地将分子传递到治疗部位存在挑战。然而,目前正在进行多项临床试验，研究人员希望一些基于miRNA的疗法不久将被批准用于临床。
（了解更多关于使用miRNA治疗新领域伤口的信息10月/ 11月发行的宏碁简报.)
基于纳米颗粒的输送系统目前正在研究一种有效地将miRNA分子运送到治疗部位的方法。与更大的材料相比，纳米颗粒不仅在人体内移动更自由，而且研究人员还表明，它们可以在血液循环系统中停留更长的时间，使药物能够按规定剂量释放。
在这篇综述文章中，Seal和他的同事包括了一个关于氧化铈纳米颗粒用于纳米颗粒介导的RNA传递的章节。他们描述了几项成功的研究，包括2019年他们小组的一项使用纳米氧化铈递送miRNA治疗糖尿病创面.
他们还讨论了使用金、磷酸钙、二氧化硅和介孔二氧化硅纳米颗粒的研究。但总的来说，“在无机纳米颗粒中，[氧化铈]似乎是最有希望的miRNA输送纳米颗粒，因为它是一种抗氧化剂，可以输送关键的miRNA分子，可以影响伤口愈合的炎症阶段，”他们总结道。
这篇论文发表在纳米医学与纳米生物技术,是“纳米颗粒介导的RNA递送用于伤口愈合“（内政部：10.1002/wnan.1741）。
金属介导的纳米氧化铈显示出作为表面消毒剂的潜力
在第二篇论文发表于8月26日，Seal和他的同事在UCF和Kismet Technologies探索了两种不同的银改性纳米氧化铈配方作为表面消毒剂的潜力。
在过去一年中，不断演变的SARS-CoV2大流行提高了公众对呼吸道病毒高传染性和传染性的认识。因此，用于病毒相关的基础和应用研究的资金大幅增加，包括改进表面消毒剂的开发。
在UCF中新闻稿克里斯蒂娜·德雷克(Christina Drake)是Kismet Technologies的创始人，也是最近这篇论文的合著者。她说，她最初的想法是探索一种快速起作用的消毒剂。然而，在与医生和牙医讨论了他们想要的消毒剂之后，她说:“对他们来说，最重要的是一种持久的消毒剂，可以在使用后很长时间内继续对门把手和地板等高接触部位进行消毒。”
德雷克和希尔搭档格里夫公园，研究副院长兼加州大学伯内特分校生物医学科学学院院长，研究开发一种长效消毒剂。他们选择银改性纳米氧化铈有几个原因。
第一，金属和金属氧化物纳米材料由于其广谱抗菌活性和抗病毒功效，以及通过物理和化学条件不易失活，经常被研究用于各种抗菌和抗病毒应用。银尤其是一种常见的选择，因为它具有很强的抗菌活性。第二，氧化铈纳米颗粒具有上述多酶性质。
研究人员利用银水特有的不同化学反应制备了两种不同的银改性纳米氧化铈配方。然后，他们测试了纳米颗粒灭活病原体的能力，方法是将纳米颗粒加入含有可导致普通感冒的病毒的溶液中，这些病毒包括季节性冠状病毒OC43(一种包膜RNA病毒)或鼻病毒14(一种非包膜RNA病毒)。
研究人员发现，第一种银制剂(AgCNP1)在灭活冠状病毒OC43方面非常有效，而第二种银制剂(AgCNP2)具有适度的灭活能力。另一方面，AgCNP2被证明在灭活鼻病毒14方面非常有效，而AgCNP1则不那么有效。相比之下，不含银的相关纳米陶瓷配方对病毒的影响很小。
在结论中，研究人员说，需要进一步的生化和结构研究来确定决定银修饰纳米氧化铈灭活包膜与非包膜RNA病毒能力的因素。然而，根据这项研究的结果，他们提出了两种不同的纳米颗粒机制。
- 在AgCNP1的情况下，与OC43包膜的主要物理相互作用似乎会破坏脂质双层（在电化学实验中可观察到电阻/电容值的变化）。
- 在AgCNP2的情况下，与鼻病毒14蛋白外壳的化学反应通过使参与受体结合的蛋白质变性使病原体失活（从原位测量的等效电路图演变的实验观察）。
帕克斯在新闻稿中说，纳米颗粒还被证明对多种不同结构和复杂性的病毒有效。他说：“我们希望，这种消毒剂具有如此惊人的杀灭能力，也将成为对付其他新出现病毒的高效工具。”。
这篇论文发表在美国化学会纳米,是“金属介导的纳米氧化铈通过表面破坏灭活人冠状病毒和鼻病毒“（内政部：10.1021/acsnano.1c04142）。