Este artigo estabelece uma estratégia de avaliação sistêmica em quatro dimensões capaz de distinguir entre a capacidade inerente dos materiais para remoção de espécies reativas de oxigênio (ROS) e a contribuição do fortalecimento direcionado. Combinando métodos químicos sem células e avaliações em nível celular, avalia sistematicamente o desempenho antioxidante dos nanomateriais funcionalizados com aptâmeros de ácido nucleico em quatro dimensões: ligação molecular, captação celular, remoção intrínseca de ROS e proteção celular. Foram preparadas nanopartículas de sílica mesoporosa oca dopadas com manganês (MSN) utilizando métodos sol-gel e hidrotermal. Após modificação com cloreto de polialilamina (PAH), ligaram-se covalentemente em sequência o radical livre 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidina N-óxido (Tempol) e o aptâmero de ácido nucleico direcionado ao receptor de produtos finais da glicação avançada (RAGE) (Apt), obtendo-se com sucesso o nanomaterial composto funcionalizado para remoção de espécies reativas de oxigênio TMSN@Apt. Os materiais preparados foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (TEM), mapeamento por espectrometria de dispersão de energia (STEM-EDS mapping) e potencial zeta. Os resultados mostraram que o MSN apresenta estrutura oca esférica, tamanho de partícula de (87,94 ± 11,14) nm, parede com canais mesoporosos visíveis e distribuição uniforme dos elementos Mn, O e Si na parede. O potencial zeta aumentou de (23,0 ± 0,3) mV após modificação com PAH para (30,3 ± 1,1) mV após enxertia de Tempol, decrescendo para (-2,1 ± 0,3) mV após conjugação com Apt, confirmando a modificação bem-sucedida de cada componente. A citometria de fluxo mostrou que a intensidade da fluorescência da ligação de TMSN@Apt à proteína RAGE aumentou cerca de 12,4 vezes em comparação com a sequência aleatória controle, e a ligação às células epiteliais alveolares MLE-12 com alta expressão de RAGE foi dependente da concentração. A imagem por microscopia confocal revelou que o TMSN@Apt entrou nas células mediado por RAGE, enquanto que no grupo controle da sequência aleatória não foram observados sinais materiais evidentes dentro das células. No sistema sem células, a concentração da plataforma de remoção de ROS do TMSN@Apt foi 0,2 mg/mL, enquanto que em nível celular, apenas 0,05 mg/mL foi suficiente para reduzir significativamente o nível intracelular de ROS, diminuindo a taxa positiva de (82,30 ± 1,91)% para (13,93 ± 1,33)% e reduzindo a apoptose celular, com a taxa de apoptose diminuindo de (20,94 ± 2,18)% para (7,85 ± 0,61)%. A concentração eficaz foi significativamente menor que a concentração da plataforma no sistema sem células, revelando o padrão de ganho de efeito concentração-dependente trazido pela acumulação direcionada mediada por aptâmeros. Esta estratégia de avaliação em quatro dimensões realiza uma avaliação diferenciada da capacidade inerente de remoção de ROS dos materiais e da contribuição de fortalecimento direcionado, fornecendo uma referência metodológica para a avaliação precisa do desempenho antioxidante de nanomateriais direcionados e a otimização da dosagem para aplicações biológicas.

aptâmero de ácido nucleico; nanomaterial; reconhecimento direcionado; atividade antioxidante; remoção de espécies reativas de oxigênio