摘要

C60富勒烯具有獨(dú)特的籠狀結(jié)構(gòu)、顯著的穩(wěn)定性和重要的生物醫(yī)學(xué)潛力。本研究探討了其物理化學(xué)特性、抗氧化性能和抗癌活性。紫外-可見光譜顯示在約175納米處有一個(gè)吸收峰，證實(shí)了C60納米顆粒的成功合成以及富勒烯球形結(jié)構(gòu)的形成。傅里葉變換紅外光譜（FTIR）在約3747厘米?1（–OH）、約2356厘米?1（C=O）和約1793厘米?1（C=C）處顯示出特征峰，表明碳框架內(nèi)存在官能團(tuán)相互作用。拉曼分析顯示ID/IG比約為1.15，表明自下而上的合成過程中結(jié)構(gòu)缺陷較少，懸掛鍵的數(shù)量較低。場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）成像顯示顆粒聚集，尺寸范圍從20到400納米，并且表面有輕微的起伏，這可能是由于合成過程中化學(xué)相互作用的不均勻性所致。X射線衍射（XRD）圖譜在23°（220）、25°（222）、30°（422）、35°（333）和約49°（200）處顯示出明顯的峰，證實(shí)了C60的多晶性質(zhì)。使用MCF-7乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行的生物評(píng)估顯示其具有顯著的抗癌活性，24小時(shí)培養(yǎng)后的半數(shù)抑制濃度（IC50）為8.82微克/毫升。MTT和共聚焦顯微鏡分析表明，隨著劑量的增加，細(xì)胞活力受到抑制，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）生成增加，表明能有效抑制癌細(xì)胞增殖。使用斑馬魚胚胎進(jìn)行的體內(nèi)生物相容性評(píng)估顯示，在1.0微克/毫升的濃度下，孵化率約為95%，且未觀察到發(fā)育缺陷，證實(shí)了其低毒性和良好的生物相容性。總體而言，C60獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性使其具有顯著的抗癌效果，并且毒性較低。這些發(fā)現(xiàn)為了解其生物相互作用提供了寶貴的見解，并有助于開發(fā)更安全、更具生物相容性的納米材料，以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境領(lǐng)域。

圖形摘要

C60富勒烯具有獨(dú)特的籠狀結(jié)構(gòu)、顯著的穩(wěn)定性和重要的生物醫(yī)學(xué)潛力。本研究探討了其物理化學(xué)特性、抗氧化性能和抗癌活性。紫外-可見光譜顯示在約175納米處有一個(gè)吸收峰，證實(shí)了C60納米顆粒的成功合成以及富勒烯球形結(jié)構(gòu)的形成。傅里葉變換紅外光譜（FTIR）在約3747厘米?1（–OH）、約2356厘米?1（C=O）和約1793厘米?1（C=C）處顯示出特征峰，表明碳框架內(nèi)存在官能團(tuán)相互作用。拉曼分析顯示ID/IG比約為1.15，表明自下而上的合成過程中結(jié)構(gòu)缺陷較少，懸掛鍵的數(shù)量較低。場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）成像顯示顆粒聚集，尺寸范圍從20到400納米，并且表面有輕微的起伏，這可能是由于合成過程中化學(xué)相互作用的不均勻性所致。X射線衍射（XRD）圖譜在23°（220）、25°（222）、30°（422）、35°（333）和約49°（200）處顯示出明顯的峰，證實(shí)了C60的多晶性質(zhì)。使用MCF-7乳腺癌細(xì)胞進(jìn)行的生物評(píng)估顯示其具有顯著的抗癌活性，24小時(shí)培養(yǎng)后的半數(shù)抑制濃度（IC50）為8.82微克/毫升。MTT和共聚焦顯微鏡分析表明，隨著劑量的增加，細(xì)胞活力受到抑制，同時(shí)細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）生成增加，表明能有效抑制癌細(xì)胞增殖。使用斑馬魚胚胎進(jìn)行的體內(nèi)生物相容性評(píng)估顯示，在1.0微克/毫升的濃度下，孵化率約為95%，且未觀察到發(fā)育缺陷，證實(shí)了其低毒性和良好的生物相容性。總體而言，C60獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性使其具有顯著的抗癌效果，并且毒性較低。這些發(fā)現(xiàn)為了解其生物相互作用提供了寶貴的見解，并有助于開發(fā)更安全、更具生物相容性的納米材料，以應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)和環(huán)境領(lǐng)域。

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