A Brief Review of Synthesis Methods, Biological Activities and Cytotoxicity of Cerium Oxide Nanoparticles

Document Type : Review article

Authors

1 Department of Basic Science, Faculty of Veterinary Medicine, Shahrekord University, shahrekord, Iran

2 Department of Pathobiology, Faculty of Veterinary Medicine, Islamic Azad University, shahrekord, Iran

Abstract

Cerium oxide nanoparticles (CeO2-NPs, or nanoceria) are among the most unique and promising lanthanide nanomaterials, with unique properties such as their redox activity, oxygen storage capacity, and free radical scavenging ability. Their ability to self-regenerate their surface makes them a potential candidate in different fields, especially the biomedical division. The mechanisms by which nanoceria protect against oxidative stress include the direct scavenging of radicals by mimicking the catalytic activity of redox enzymes. Nanoceria can act as a double-edged sword and display both oxidant and antioxidant properties, depending on surface characteristics and the environment. In spite of their potential for clinical applications, there are also contradictory studies reporting the potential toxicity of CNPs. This review describes: (1) the methods of synthesis for CeO2-NPs; (2) the applications of nanoceria for antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer activities, including the most recent studies carried out in vivo and in vitro; and (3) their cytotoxic activity.

Keywords


Article Title [Persian]

مروری کوتاه بر روش های سنتز، فعالیت های بیولوژیک و سمیت سلولی نانوذرات اکسید سریم

Authors [Persian]

  • بهناز کریمی 1
  • سامان یوسفی 2
1 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
2 گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران
Abstract [Persian]

نانوذرات اکسید سریم (CeO2-NPs یا نانوسریا) یکی از منحصربه‌فردترین و امیدوارکننده‌ترین نانومواد لانتانیدی هستند که دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی نظیر فعالیت ردوکس، ظرفیت ذخیره‌سازی اکسیژن و توانایی مهار رادیکال‌های آزاد هستند. توانایی آنها در بازسازی سطح خود، آنها را به یک کاندید بالقوه در زمینه های مختلف، به ویژه بخش زیست پزشکی تبدیل می کند. مکانیسم‌های محافظتی نانوسریا در برابر استرس اکسیداتیو شامل حذف مستقیم رادیکال‌ها با تقلید از فعالیت کاتالیستی آنزیم‌های ردوکس است. نانوسریا می‌تواند به عنوان یک شمشیر دو لبه عمل کند و بسته به ویژگی‌های سطح و محیط، هم خواص اکسیدانی و هم آنتی‌اکسیدانی را نشان دهد. با وجود پتانسیل نانوذرات اکسید سریم برای کاربردهای بالینی، مطالعات متناقضی نیز وجود دارد که سمیت بالقوه آنها را گزارش می کند. این مقاله مروری به شرح: (1) روش های سنتز نانوذرات اکسید سریم (2) کاربردهای نانوسریا در فعالیت های آنتی اکسیدانی، ضد التهابی و ضد سرطانی، شامل جدیدترین مطالعات انجام شده در شرایط درون تنی و برون تنی و (3) فعالیت سیتوتوکسیک آنها می پردازد.

Keywords [Persian]

  • نانوذرات اکسید سریم
  • نانوسریا
  • آنتی اکسیدان
  • سنتز
  • فعالیت سیتوتوکسیک