Este artículo establece una estrategia de evaluación sistémica en cuatro dimensiones capaz de distinguir la capacidad inherente de los materiales para eliminar especies reactivas de oxígeno (ROS) y la contribución de la potenciación dirigida. Combinando métodos químicos acéllulares y evaluaciones a nivel celular, se evalúa sistemáticamente la función de los nanomateriales funcionalizados con aptámeros nucleicos desde cuatro dimensiones: unión molecular, captación celular, eliminación intrínseca de ROS y protección celular. Se prepararon nanopartículas de sílice mesoporosa hueca dopadas con manganeso (MSN) utilizando métodos sol-gel e hidrotermales. Tras modificar con polialilaminoclorohidrato (PAH), se realizó un conjugado covalente sucesivo con 4-hidroxi-2,2,6,6-tetrametilpiperidino nitroxilo libre radical (Tempol) y aptámeros nucleicos dirigidos al receptor de productos finales de glicación avanzada (RAGE), logrando preparar exitosamente materiales nanoestructurados funcionalizados con aptámeros nucleicos para la eliminación de especies reactivas de oxígeno (ROS) denominados TMSN@Apt. Los materiales preparados fueron caracterizados usando microscopía electrónica de transmisión (TEM), mapeo STEM-EDS y potencial zeta. Los resultados muestran que MSN tienen una estructura esférica hueca con un tamaño de partícula de (87.94 ± 11.14) nm, con poros mesoporosos visibles en las paredes, con distribución homogénea de los elementos Mn, O y Si en las paredes. El potencial zeta pasó de (23.0 ± 0.3) mV después de la modificación con PAH a (30.3 ± 1.1) mV tras el injerto con Tempol, y luego disminuyó a (-2.1 ± 0.3) mV tras la conjugación con Apt, confirmando la modificación exitosa de todos los componentes. La citometría de flujo mostró que la intensidad de fluorescencia de la unión de TMSN@Apt con la proteína RAGE aumentó aproximadamente 12.4 veces en comparación con la secuencia aleatoria de control y mostró una unión dependiente de la concentración con las células epiteliales alveolares MLE-12 que expresan alto nivel de RAGE. La imagen confocal láser mostró que TMSN@Apt ingresó en las células mediado por RAGE, mientras que en el grupo control con secuencia aleatoria no se observó una señal de material significativa dentro de las células. La concentración de plateau para la eliminación de ROS de TMSN@Apt en un sistema acellular fue de 0.2 mg/mL, mientras que a nivel celular se necesitó solo 0.05 mg/mL para reducir significativamente los niveles intracelulares de ROS, reduciendo la positividad de (82.30 ± 1.91)% a (13.93 ± 1.33)%, y atenuando la apoptosis, con la tasa de apoptosis reduciéndose de (20.94 ± 2.18)% a (7.85 ± 0.61)%. La concentración efectiva fue significativamente inferior a la concentración de plateau del sistema acellular, revelando la ley de ganancia de efecto-concentración inducida por la acumulación dirigida por aptámero. Esta estrategia de evaluación en cuatro dimensiones permitió distinguir entre la capacidad inherente de eliminación de ROS del material y la contribución del aumento del efecto dirigido, proporcionando una referencia metodológica para una evaluación precisa del rendimiento antioxidante de los nanomateriales dirigidos y la optimización de dosis para aplicaciones biológicas.

aptámeros nucleicos;nanomateriales;reconocimiento dirigido;actividad antioxidante;eliminación de especies reactivas de oxígeno