В данной работе разработана четырехмерная система оценки, способная различать врожденную способность материала к устранению активных форм кислорода (ROS) и вклад целенаправленного усиления. Совместно используя бесклеточные химические методы и методы оценки на уровне клеток, систематически оценивается антиоксидантная эффективность функционализированных нуклеиновых аптамеров посредством четырех аспектов: молекулярное связывание, клеточный захват, врожденное удаление ROS и защита клеток. Наночастицы полумезопористой кремнеземной сферы с допированием марганцем (MSN) были синтезированы с помощью сол-гель метода и гидротермального способа, затем модифицированы полиаллиламин гидрохлоридом (PAH), после чего последовательно ковалентно сопряжены 4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидиновый нитроксид радикал (Tempol) и нацеленный на рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE) нуклеиновый аптамер (Apt), успешно получив нуклеиновый аптамер-функционализированный ROS-очищающий нанокомпозит TMSN@Apt. Материалы охарактеризованы с помощью просвечивающей электронной микроскопии (TEM), спектрального картирования методом STEM-EDS и измерений ζ-потенциала. Результаты показали, что MSN имеют сферическую полую структуру диаметром (87,94 ± 11,14) нм с видимыми мезопорами в стенках. Элементы Mn, O, Si равномерно распределены в стенках. ζ-потенциал изменился от (23,0 ± 0,3) мВ после модификации PAH до (30,3 ± 1,1) мВ после прививки Tempol и снизился до (-2,1 ± 0,3) мВ после сопряжения Apt, подтверждая успешную модификацию компонентов. Потоковый анализ показал, что флуоресценция связывания TMSN@Apt с белком RAGE увеличилась примерно в 12,4 раза по сравнению со случайной последовательностью, а также имела концентрационно-зависимую связь с клетками эпителия альвеол MLE-12 с высокой экспрессией RAGE. Конфокальная лазерная микроскопия показала внутриклеточное проникновение TMSN@Apt, опосредованное RAGE, тогда как в контрольной группе с случайной последовательностью материалов в клетках не наблюдалось. Концентрация платформы для удаления ROS TMSN@Apt в бесклеточной системе составила 0,2 мг/мл, на клеточном уровне 0,05 мг/мл достаточно для значительного снижения внутриклеточного уровня ROS, положительный уровень снизился с (82,30 ± 1,91)% до (13,93 ± 1,33)%, при этом апоптоз снизился с (20,94 ± 2,18)% до (7,85 ± 0,61)%. Эффективная концентрация значительно ниже платформенной концентрации в бесклеточной системе, что проливает свет на закономерность прироста эффекта концентрацией, вызванного нацеливанием аптамера. Данная четырехмерная стратегия оценки позволила дифференцировать врожденную способность материала к удалению ROS и вклад в усиление за счет нацеливания, предоставляя методологическую основу для точной оценки антиоксидантных свойств таргетированных наноматериалов и оптимизации биологических дозировок.

нуклеиновые аптамеры;наноматериалы;таргетное распознавание;антиоксидантная активность;удаление активных форм кислорода