Корейские ученые получили наночастицы диоксида церия с поверхностным слоем смешанного оксида марганца, который обеспечивает повышенную каталитическую активность против реакционноспособных кислородных частиц — одного из косвенных механизмов воздействия радиации на живые организмы. Полученные наночастицы биосовместимы и повысили уровень выживания мышей после высокой дозы радиации до 67 процентов.

Статья опубликована в журнале Advanced Materials.

Одно из воздействий радиации на живые организмы — радиолиз воды, в ходе которого образуются реакционноспособные кислородные частицы (например, O₂^-, H₂O₂ и радикалы OH*). Эти частицы могут окислять органические молекулы, разрушая живые ткани. При резкой дозировке облучения, превышающей шесть грей, большинство случаев заканчивалось смертью пациента в течение трех недель.

Существующие противорадиационные препараты, например, амифостин, быстро выводятся из организма и в малой степени способны сдерживать кислородные частицы, из-за чего приходится использовать высокие дозы, оказывающие негативные побочные эффекты. А потому ученые пытаются искать новые нетоксичные препараты длительного действия с высокой антиоксидантной способностью.

В последние годы ученые обратили пристальное внимание на неорганические наноматериалы с антиоксидантными свойствами — оксиды церия, марганца и ванадия. Они уже хорошо себя зарекомендовали в использовании против реакционноспособных кислородных частиц — например, наночастицы Mn₃O₄ справились с воспалением в мышином ухе. Такая каталитическая способность обусловлена легким переходом между стабильными степенями окисления переходных металлов. Для того, чтобы увеличить каталитическую способность антиоксидантов, ученые вводят дополнительные лиганды или увеличивают механические напряжения на поверхности. Последний подход значительно улучшает каталитические свойства металлических наночастиц с архитектурой ядро-оболочка.

Группа корейских ученых из Национального университета Сеула под руководством Кхюнпё Парка (Kyungpyo Park) и Тэхвана Хёна (Taeghwan Hyeon) получила наночастицы оксида церия с поверхностным слоем смешанного оксида марганца (II, III) и использовала их для защиты тканей мыши от воздействия радиации.