Une stratégie antioxydante basée sur l'ultra

Aug 01, 2023

Scientific Reports volume 13, Numéro d’article: 8455 (2023) Citer cet article

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L’antioxydant est en demande dans les systèmes vivants, car les espèces réactives excessives de l’oxygène (ROS) dans les organismes conduisent à une variété de maladies. Les stratégies d’oxydation conventionnelles sont principalement basées sur l’introduction d’antioxydants exogènes. Cependant, les antioxydants ont généralement des défauts de mauvaise stabilité, de non-durabilité et de toxicité potentielle. Ici, nous avons proposé une nouvelle stratégie d’antioxydant basée sur des nanobulles ultra-petites (NB), dans laquelle l’interface gaz-liquide a été utilisée pour enrichir et récupérer les ROS. Il a été constaté que les NB ultra-petits (~ 10 nm) présentaient une forte inhibition sur l’oxydation de substrats étendus par les radicaux hydroxyles, tandis que les NB normaux (~ 100 nm) ne fonctionnaient que pour certains substrats. Étant donné que l’interface gaz-eau des très petits NB est inconsommable, son antioxydant serait durable et son effet serait cumulatif, ce qui est différent de celui utilisé des nanobulles réactives pour éliminer les radicaux libres car les gaz consomment et la réaction est insoutenable. Par conséquent, notre stratégie d’antioxydant basée sur l’ultra-petit NB fournirait une nouvelle solution pour l’antioxydant en biosciences ainsi que dans d’autres domaines tels que les matériaux, l’industrie chimique, l’industrie alimentaire, etc.

Dans les systèmes vivants, l’antioxydant est l’un des problèmes les plus préoccupants puisque les espèces réactives de l’oxygène (ROS) sont généralement produites de manière persistante en même temps que le métabolisme cellulaire normal1,2. Cependant, les ROS excessifs causent souvent des dommages oxydatifs à une variété de composants cellulaires importants, y compris les lipides, les protéines et les molécules d’ADN3,4,5,6. Actuellement, divers antioxydants ont été suggérés comme compléments alimentaires pour réduire les maladies associées aux ROS7. L’efficacité de ces antioxydants a été prouvée dans le traitement de nombreuses maladies aiguës causées par des dommages oxydatifs8,9. Cependant, au cours des dernières décennies, la plupart des essais cliniques sur le traitement des maladies chroniques causées par les dommages oxydatifs par les suppléments d’antioxydants n’ont pas fourni de preuves convaincantes des avantages cliniques10. Mauvais, certains antioxydants ont même des effets secondaires toxiques11,12,13,14,15, et la plupart d’entre eux ne sont pas durables dans leur utilisation et deviennent instables en raison de leur sensibilité aux environnements normaux16,17,18,19,20,21. Par conséquent, de nouvelles stratégies d’antioxydant avec une stabilité, une durabilité et une sécurité biologique élevées sont exigées.

L’interface gaz-liquide est reconnue depuis longtemps pour avoir des propriétés physiques, chimiques et biochimiques uniques. Récemment, il a été utilisé pour réguler de nombreuses réactions d’oxydation / réduction. Certaines simulations et preuves expérimentales ont montré que les interfaces gaz-liquide pouvaient enrichir les ROS et réguler les processus de leur génération et de leur trempe22,23,24,25, ce qui entraînerait une amélioration/inhibition de la réaction d’oxydation du substrat par les ROS. Par exemple, Heath et Valsaraj26 ont étudié le processus d’enrichissement des ROS et des réactifs à l’interface gaz-liquide et ont constaté que la vitesse de réaction était largement favorisée par plusieurs ordres par rapport à celle des solutions en vrac. Nam et Richard27,28,29 ont constaté que l’oxydation ou la réduction se produisait aux interfaces gaz-liquide de petites gouttelettes d’eau pour différents types de substrats. Dans ces études, l’interface gaz-liquide prend effet par adsorption de ROS et/ou de substrats. Ainsi, si la surface d’une interface gaz-liquide est si petite qu’elle préfère enrichir les ROS mais n’a pas suffisamment d’espace pour des substances plus grandes, elle peut présenter une certaine activité antioxydante pour une série de substrats. Jusqu’à présent, les effets de taille de l’interface gaz-liquide sur la réactivité n’ont pas été étudiés comme celui des nanogouttelettes30,31.

Les nanobulles (NB), généralement en phase gazeuse à l’échelle nanométrique en suspension dans la phase aqueuse32,33, peuvent fournir un grand nombre d’interfaces gaz-liquide qui peuvent être utilisées pour l’enrichissement des ROS. La taille des NB varie de ~ 10 nm (NB ultra-petits) à des centaines de nanomètres (NB normaux); Par conséquent, c’est un modèle approprié pour étudier l’antioxydant ou l’oxydation d’une interface gaz-liquide. Auparavant, il a été rapporté que l’oxygène NB favorisait la formation de ROS en produisant des radicaux hydroxyles par l’effondrement des microbulles34, tandis que l’hydrogène réducteur NB aidait à la trempe de ROS35,36. Cependant, dans ces études, les propriétés chimiques des phases gazeuses plutôt que la taille des NB ont été concentrées sur, dans lesquelles les gaz dans les nanobulles sont consommateurs et s’épuiseraient de sorte que la réaction redox est insoutenable.

Dans cette étude, une stratégie d’antioxydant basée sur des NB ultra-petits sans antioxydants exogènes a été fournie. Une dépendance significative à la taille a été observée lorsque les NB ont été utilisés pour déterminer leur capacité à bloquer l’oxydation des substances par les radicaux hydroxyles. Il a été constaté que les NB ultra-petits présentaient un fort effet antioxydant pour les substrats étendus, tandis que les NB normaux ne fonctionnaient que pour certains substrats. Étant donné que l’interface gaz-eau des très petits NB est inconsommable, son antioxydant serait durable et son effet cumulatif. Nous croyons que cette recherche aiderait à développer de nouvelles solutions pour éliminer l’excès de radicaux libres dans un système sans apport de réducteurs.

L’expérience a d’abord été menée en déterminant l’effet antioxydant des NB ultra-petits azotés (N2) en détectant leur capacité à bloquer l’oxydation de la 3, 3′, 5, 5′-tétraméthylbenzidine (TMB) causée par les radicaux hydroxyles (figures S1 et S2) générés à partir de H2O2 avec la catalyse de Cu2+. Des NB de N2 ultra-petits ont été générés dans de l’eau pure froide (0 °C) au cours d’un processus de compression-décompression37, puis ont été introduits dans le système d’oxydo-réaction à température ambiante et à pression atmosphérique. Les courbes d’oxydation ont été obtenues en surveillant l’absorbance à 652 nm du produit oxydé de TMB38. Il convient de noter que le N2 NB lui-même n’a pas d’absorbance détectable à 652 nm (figures S3), et les potentiels redox de l’eau contenant N2 NB étaient similaires à ceux de l’eau pure (tableau S1). Les résultats ont montré que les taux d’oxydation du TMB dans l’eau contenant des NB de N2 ultra-petits étaient considérablement réduits par rapport à ceux de l’eau pure avec l’augmentation du temps de réaction, et les valeurs d’absorbance au plateau étaient beaucoup plus faibles que celles de l’eau pure (Fig. 1a), ce qui suggère un fort effet antioxydant des NB N2 ultra-petits. De plus, une étude comparative a indiqué que la capacité antioxydante des très petits N2 NB était équivalente à celle d’un antioxydant commun, l’ascorbate de sodium, à une concentration comprise entre 100 et 200 μM (Fig. 1b).

Anti-oxydation des NB de N2 ultra-petits. (a) Courbes d’oxydation du TMB dans l’eau contenant les NB N2 ultra-petits. b) Comparaison de la valeur relative d’oxyde des très petits N2 NB avec l’ascorbate de sodium à différentes concentrations. Les courbes d’oxydation du TMB dans l’eau contenant différentes concentrations d’ascorbate de sodium ont d’abord été mesurées comme (a). Ensuite, la valeur d’absorption maximale a été obtenue à partir de chaque courbe d’oxydation. La valeur relative d’oxyde de chaque élément a été calculée avec : \(Relative oxide\;value\;\left( {item} \right) = \frac{{Max\;absorbance\;\left( {item} \right)}}{{Max\;absorbance\;\left( {without\; NBs} \right)}}\). c) Distribution de la taille NB mesurée par NTA (en haut) et DLS (en bas). Les cercles ont mis en évidence le pic des NB avec une taille d’environ 50 nm. d) Courbes d’oxydation du TMB dans de l’eau ultra-petite contenant du N2 NBs avant et après dégazage.

Dans nos expériences, l’analyse de suivi des nanoparticules (NTA) et la diffusion dynamique de la lumière (DLS) ont été utilisées comme moyens complémentaires pour déterminer la distribution granulométrique et la concentration des nanobulles dans l’eau39. En surveillant le mouvement brownien d’un nombre relativement restreint d’objets individuels, le NTA est en mesure de mesurer avec précision la concentration (106–109 particules/mL) et la taille (10–2000 nm) des populations polydispersées40. En raison de la faible diffusion de la lumière des NB dans l’eau, les NTA peuvent tester leur distribution granulométrique dans la plage de 50 à 2000 nm, tout en déterminant leur concentration. Dans le cas du DLS, la diffusion collective d’un plus grand nombre d’objets est surveillée et leur taille moyenne est calculée. Cependant, le DLS ne fournit qu’une distribution approximative de la taille des échantillons allant de 0,3 nm à 15 μm sans information sur la concentration41,42. La figure 1c (en haut) a montré une distribution granulométrique typique des N2 NB tels que générés tels que mesurés par NTA, avec des pics principalement compris entre 50 et 270 nm. L’analyse de la NTA a également indiqué une concentration de NB de 5,42 × 107 ± 5,78 × 106 particules/ml et une taille moyenne NB de 152,7 ± 14,1 nm. La figure 1c (en bas) a montré deux pics avec une très forte intensité de diffusion dans les courbes DLS, indiquant que les tailles étaient principalement centrées à 3,62 nm et 255 nm, respectivement. Le seul pic observé dans la courbe de pourcentage de nombre DLS (Fig. 1c, en bas) était centré à 3,62 nm, ce qui suggère que ces NB ultra-petits constituaient l’écrasante majorité en nombre dans la solution.

Une expérience de dégazage a été réalisée pour exclure la possibilité que l’introduction d’impuretés pendant la génération de NB ait également causé l’effet antioxydant observé. En éliminant la majeure partie du N2 NBs dans l’eau après dégazage pendant 24 h sous vide de 0,01 atm (Fig. S4), les courbes d’oxydation TMB (Fig. 1d) ont montré que la capacité antioxydante de l’eau N2 NBs était significativement réduite, confirmant clairement que l’effet antioxydant observé provenait des N2 NBs plutôt que d’impuretés.

Étant donné que la taille des NB N2 générés était largement distribuée dans la gamme de 0 à 300 nm (Fig. 1c), il était plausible d’explorer s’il y aurait une dépendance de taille pour leur capacité antioxydante. Nous avons constaté que les NB N2 normaux générés dans de l’eau douce ultrapure à température ambiante n’inhibaient pas mais amélioraient légèrement l’oxydation du TMB (Fig. 2a). L’étude NTA a montré une distribution granulométrique typique des NB N2 normaux entre 70 et 220 nm (Fig. 2b, supérieur), une concentration NB de 6,41 × 107 ± 1,72 × 107 particules/ml et une taille NB moyenne de 116,9 ± 14,7 nm. L’étude DLS a révélé deux pics d’intensité de diffusion forte centrés à 142 et 396 nm, respectivement (Fig. 2b, en bas). Les résultats de la NTA et du DLS des NB N2 normaux n’ont montré aucun NB détectable avec des tailles inférieures à 50 nm, ce qui implique que l’effet antioxydant n’a été causé que par les NB ultra-petits (généralement < 50 nm). En outre, nous avons constaté que les NB N2 ultra-petits transformés à partir de NB N2 normaux par une opération de congélation-décongélation présentent également un effet antioxydant (Fig. S5). En plus des NB de N2 ultra-petits, les NB d’oxygène (O2) ultra-petits ont également un fort effet antioxydant dans la réaction d’oxydation du TMB (Fig. S6).

Oxydation normale du TMB assistée par N2 NBs. a) Courbes d’oxydation du TMB dans l’eau contenant des N2 NB normaux. b) Courbes de distribution granulométrique des NB N2 normaux mesurées par NTA (en haut) et DLS (en bas).

Les résultats ci-dessus ont clairement montré qu’il y avait une dépendance importante à l’égard de la capacité antioxydante du NB. Les NB N2 ultra-petits ont inhibé l’oxydation de TMB par les radicaux hydroxyles, tandis que leurs grappes ou NB N2 normales (généralement > 50 nm) améliorent légèrement l’oxydation de TMB. Les effets contrastés des petits et des grands NB sur l’oxydation du TMB semblaient difficiles à comprendre. Actuellement, notre connaissance des propriétés chimiques des interfaces des NB est très faible, il est judicieux d’interpréter nos observations en fonction des réalisations existantes concernant la régulation de l’oxydation et de la réduction par les interfaces gaz-eau. Étant donné que la différence de potentiel de surface électrique des NB est normalement de − 20 mV, beaucoup plus petite que les 3 V à l’interface gaz-liquide des petites gouttelettes d’eau28,43. Ainsi, il n’est pas approprié d’expliquer nos résultats à partir du mécanisme de champ de surface électrique proposé par Nam et Richard. Des études antérieures ont montré que, lorsque les radicaux libres et les substrats étaient tous deux enrichis aux interfaces gaz-liquide, la réaction oxydante pouvait être accélérée26,44. Par conséquent, nous avons pensé que l’enrichissement sélectif des ROS à l’interface gaz-liquide des NB pourrait jouer un rôle important dans nos systèmes de réaction. Une explication plausible peut être que les surfaces des très petits NB étaient si petites et n’avaient pas suffisamment d’espace pour que les molécules de substrat plus grandes soient facilement adsorbées, ce qui a entraîné le fait qu’il a préféré enrichir plus de ROS mais moins de molécules de substrat. Les radicaux hydroxyles à courte durée de vie seraient enrichis à l’interface et trempés par eux-mêmes (Fig. 3). En revanche, la grande surface des grands NB (ou amas NB) enrichirait à la fois le TMB et les radicaux hydroxyles à leurs interfaces gaz-liquide, et améliorerait la réaction entre TMB et radicaux hydroxyles comme d’habitude. Ce mécanisme fonctionne également pour une autre sonde de radical hydroxyle classique, le 2,2'-Azinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonate) (ABTS) (Fig. S7). En plus des radicaux hydroxyles, les NB ultra-petits ont également été trouvés pour piéger les radicaux anioniques superoxydes (Fig. S8).

Le mécanisme d’antioxydant des NB ultra-petits.

Selon le mécanisme que nous proposons (Fig. 3), les NB normaux améliorent l’oxydation car ils adsorbent simultanément les ROS et le TMB hydrophobe à l’interface gaz-liquide, ce qui augmente leur probabilité de réaction. Si tel est le cas, les NB normaux devraient également présenter des effets antioxydants lorsque des molécules de substrat qui ont tendance à rester dans la phase aqueuse plutôt qu’à l’interface gaz-liquide sont utilisées. Pour tester cette hypothèse, le N-oxyde de diméthylpyridine (DMPO), un piège de spin par résonance de spin électronique (ESR) couramment utilisé, a été utilisé pour capturer les radicaux hydroxyles. Le DMPO est hydrophile, de sorte qu’il devrait être présent dans la phase aqueuse. Dans cette expérience, la VS a été utilisée pour mesurer l’intensité du DMPO oxydé (DMPO-OH). Les résultats (Fig. 4) ont montré que les signaux DMPO-OH dans les systèmes de réaction contenant des NB N2 normaux ou des NB N2 ultra-petits étaient beaucoup plus faibles que ceux du groupe témoin, indiquant un effet antioxydant. Les résultats confirment notre mécanisme.

L’intensité du signal DMPO-OH dans l’eau contenant des NB N2 normaux ou des NB N2 ultra-petits au fil du temps.

Pour exclure l’implication possible du système réactionnel dans l’anti-oxydation des NB, nous avons utilisé le rayonnement ultraviolet (UV)45,46,47 (Fig. 5a et S9) ou Fe2+ au lieu de Cu2+ (Fig. S10) pour produire des radicaux hydroxyles à partir de H2O2. Les résultats ont également montré un fort effet antioxydant des NB N2 ultra-petits par rapport à un léger effet pro-oxydant des NB N2 normaux. Ainsi, nous pensons que l’effet antioxydant des NB sans réducteurs devrait être principalement attribué aux très petits NB eux-mêmes.

L’absorbance du TMB oxydé par les radicaux hydroxyles générés par le rayonnement UV. a) L’absorbance du TMB oxydé en trois groupes parallèles après rayonnement UV. b) L’atténuation de la capacité antioxydante des très petits N2 NBs et de l’ascorbate de sodium de 1 mM après rayonnement UV pendant 3 h.

Par rapport aux agents réducteurs conventionnels, y compris les nanobulles réactives48,49 qui consomment dans la réaction, l’utilisation de NB ultra-petits comme antioxydant présente certains avantages. Premièrement, les très petits NB sont stables dans l’eau pure41 et leur capacité antioxydante pourrait être maintenue même dans un environnement de ROS de haut niveau. Par exemple, les très petits N2 NB ont conservé près de 100% de leur capacité antioxydante (Fig. 5b) dans un système contenant des radicaux hydroxyles de haut niveau qui étaient constamment générés par un rayonnement UV intense de H2O2 dans l’eau. En revanche, 1 mM d’ascorbate de sodium a été consommé progressivement et n’a conservé que ~ 0,1% de sa capacité antioxydante d’origine (Fig. 5b) dans les mêmes conditions. Deuxièmement, selon le mécanisme d’antioxydant proposé, il ne resterait aucun produit oxydé nocif après la trempe des ROS avec les très petits NB. Nous croyons que cette propriété unique est essentiellement importante dans l’application des très petits NB comme antioxydant dans les systèmes vivants. Les antioxydants exogènes à forte dose et les produits d’oxydation sont souvent nocifs pour les cellules normales14,50. Troisièmement, les très petits NB sont stables et peuvent avoir une fonction antioxydante persistante, tandis que de nombreux antioxydants sont sensibles à l’environnement et se dégraderaient pendant l’entreposage et le transport. Il convient de noter qu’en principe, les NB ultra-petits ne sont efficaces que pour piéger les ROS à courte durée de vie, mais difficiles à éliminer les radicaux libres à longue durée de vie. Heureusement, la plupart des radicaux nocifs produits dans les organismes vivants sont des ROS de courte durée de vie.

En résumé, un effet antioxydant des NB ultra-petits a été exploré. Nos résultats ont indiqué que les NB ultra-petits avaient un effet évident pour inhiber l’oxydation des substrats hydrophobes (TMB) ou des substrats hydrophiles (DMPO) causée par les radicaux hydroxyles. Comme aucun agent réducteur chimique spécial n’a été ajouté dans le système de réaction, la capacité antioxydante des très petits NB pourrait être utilisée en toute sécurité dans les systèmes vivants et pourrait trouver ses applications potentielles pour soulager le stress oxydatif chez les organismes, y compris les êtres humains. En outre, nos résultats peuvent également fournir une nouvelle vision scientifique de la question controversée des effets sur la santé allégués de certaines eaux naturelles ou « fonctionnelles »51, puisque l’on croit que les NB existent omniprésents dans la nature. D’autres explorations devraient être menées dans la mise au point de techniques pour préparer des NB ultra-petits avec des concentrations plus élevées et une régulation plus précise des distributions de taille pour répondre aux exigences d’antioxydant dans de nombreuses applications pratiques.

L’eau ultrapure a été préparée à partir d’un instrument ELGA LabWater (ELGA Classic-PURELAB). Chlorure de cuivre(II) dihydraté (qualité analytique, ≥ 99%, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd) et 3, 3′, 5, 5′-Tetramethylbenzidine (qualité analytique, ≥ 99%, réactif Macklin); 2,2′-Azino-bis(acide 3-éthylbenzothiazoline-6-sulfonique) sel de diammonium (≥ 98%, OKA); Sulfate de fer (II) heptahydraté (qualité analytique, ≥ 99%, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd); 1,2,3-Trihydroxybenzène (qualité analytique, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd); Peroxyde d’hydrogène Solution aqueuse à 30% (en qualité garantie, Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd); 5,5-Diméthyl-1-pyrrolidine-N-oxyde (≥ 98%, SIAL); La pureté de l’azote et de l’oxygène est supérieure à 99,999%. Ces produits chimiques ont été utilisés tels qu’ils ont été reçus sans autre purification.

Les NB ont été générés par une méthode de compression-décompression dans de l’eau ultrapure qui a déjà été rapportée37. L’expérience a été réalisée dans une chambre métallique sur mesure avec contrôle de pression. Tout d’abord, de l’eau ultrapure a été placée dans la chambre et du gaz (N2 ou O2) a été introduit dans la chambre à une pression de 0,6 MPa. Ensuite, la pression dans la chambre a été lentement réduite (20 sccm) à la pression normale (1 atm). Les NB ont été générés dans de l’eau ultrapure qui était soit à température ambiante, soit à 0 °C et préparée à partir d’un mélange de glace et d’eau.

Le système d’analyse de suivi des nanoparticules (NTA) (NS300, Malvern, Royaume-Uni) a été utilisé pour analyser la densité et la taille des NB préparés dans l’eau. Le logiciel NTA 3.4 a été utilisé pour capturer et analyser les données. En outre, un instrument de diffusion dynamique de la lumière (DLS, nano-ZS90, Malvern) a également été utilisé pour détecter l’intensité lumineuse de diffusion et le nombre (%) de NB.

L’effet antioxydant des N2 NBs a été déterminé par la capacité à bloquer l’oxydation du TMB (concentration finale de 0,4 mM) par les radicaux hydroxyles générés à partir de H2O2 (concentration finale de 0,8 M) avec la catalyse de Cu2+ (10 μM). L’effet des NB sur la cinétique d’oxydation du TMB a été déterminé en surveillant l’absorbance à 652 nm. Le volume de réaction final a été réglé à 1 ml en ajoutant de l’eau ultrapure/NBs. Après avoir préparé les mélanges réactionnels, ils ont été immédiatement transférés dans une plaque de 96 puits (chaque échantillon de 200 μL dans 4 puits). Un lecteur de microplaques (VERSA max microplate reader) a été utilisé pour surveiller le changement de densité optique à 652 nm.

Courbe d’oxydation du TMB sous N2 NB normaux ou N2 NB ultra-petits dans le système Fe2+/H2O2. Les concentrations finales de Fe2+, TMB et H2O2 étaient respectivement de 50 μM, 0,4 mM et 80 mM. Le volume de réaction final a été réglé à 1 ml en ajoutant de l’eau ultra-pure/NBs. Après avoir préparé les mélanges réactionnels, ils ont été immédiatement transférés dans une plaque de 96 puits (chaque échantillon de 200 μL dans 4 puits). Un lecteur de microplaques (VERSA max microplate reader) a été utilisé pour surveiller le changement de densité optique à 652 nm.

L’effet antioxydant des N2 NBs a été déterminé par la capacité de bloquer l’oxydation de l’ABTS (concentration finale de 200 μg/mL) par les radicaux hydroxyles générés par H2O2 (concentration finale de 0,8 M) avec la catalyse de Cu2+ (10 μM). L’effet des N2 NBs sur la cinétique d’oxydation de l’ABTS a été déterminé en surveillant l’absorbance à 405 nm. Le volume de réaction final a été réglé à 1 ml en ajoutant de l’eau ultrapure/NBs. Après avoir préparé les mélanges réactionnels, ils ont été immédiatement transférés dans une plaque de 96 puits (chaque échantillon de 200 μL dans 4 puits). Un lecteur de microplaques (VERSA max microplate reader) a été utilisé pour surveiller le changement de densité optique à 405 nm.

Dans des conditions alcalines, le pyrogallol peut s’auto-oxyder rapidement pour libérer O2−· et générer un produit intermédiaire coloré qui a une forte absorption de la lumière à la longueur d’onde de 325 nm. Lorsqu’il existe une substance capable d’éteindre O2−·, l’accumulation des produits intermédiaires serait évitée. La concentration finale de pyrogallol était de 0,1 mM, et le système tampon était une solution tampon Tris-HCl avec un pH de 8,0. Après avoir préparé les mélanges réactionnels, ils ont été immédiatement transférés dans une plaque de 96 puits (chaque échantillon de 200 μL dans 4 puits). Un lecteur de microplaques (VERSA max microplate reader) a été utilisé pour surveiller le changement de densité optique à 325 nm.

L’échantillon liquide a été aspiré dans le tube capillaire et scellé pour la mesure ESR. Les paramètres de mesure sont les suivants : champ Centra : 324 mT ; Largeur de balayage: 5,0 × 1 mT; Mod.freq.: 100,00 kHz; Mod. largeur + /−: 0,35 × 1 mT; Temps de balayage: 1 min. Le logiciel ESR Data Process a été utilisé pour analyser les données.

La solution réactionnelle (2 ml) contenant du TMB (0,4 mM) et du H2O2 (0,08 M) dans une cuvette de quartz (1 × 1 × 5 cm3) a été placée à 30 cm d’une lampe UV (20 W) et a été irradiée à une longueur d’onde de 256 nm pendant 10 min. La valeur d’absorbance de la solution à une longueur d’onde de 652 nm a été mesurée à la fin du rayonnement.

Toutes les données générées ou analysées au cours de cette étude sont incluses dans cet article publié et ses fichiers d’informations supplémentaires.

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Nous remercions le professeur Changqing Sun de l’Université technologique de Nanyang, à Singapour, pour la discussion utile qu’il a eue avec lui sur le mécanisme de l’antioxydant des nanobulles. Ce travail a été soutenu par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n ° 11975297, 12274427, 11874379, 22109169, 12104469, 12005284), le Programme de recherche clé des sciences de pointe, CAS (n ° QYZDJ-SSW-SLH019) et le Programme international de coopération scientifique et technologique de Shanghai (22490714400).

Ces auteurs ont contribué à parts égales : Jin Zheng et Juncheng Qi.

CAS Key Laboratory of Interfacial Physics and Technology, Institut de physique appliquée de Shanghai, Académie chinoise des sciences, Shanghai, 201800, Chine

Jin Zheng, Juncheng Qi, Kaiwei Yuan, Lijuan Zhang, Hongwei Zhao, Junhong Lü, Beien Zhu, Yi Zhang & Jun Hu

Shanghai Advanced Research Institute, Académie chinoise des sciences, Shanghai, 201203, Chine

Lijuan Zhang, Hongwei Zhao, Junhong Lü, Beien Zhu, Yi Zhang & Jun Hu

Université de l’Académie chinoise des sciences, Pékin, 100049, Chine

Jin Zheng, Juncheng Qi et Kaiwei Yuan

Wenzhou Institute, Université de l’Académie chinoise des sciences, Wenzhou, 325000, Zhejiang, Chine

Chanson Sanzhao

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Conceptualisation : H.J., Z.Y. Méthodologie : Z.J., Q.J., S.S., Y.K. Enquête : Z.L., Z.H., L.J. Visualisation : Z.Y., Z.J. Supervision : H.J., Z.Y., S.S., Z.B. Rédaction : Z.J., Q.J. Rédaction – révision et révision : Z.Y., H.J.

Correspondance avec Yi Zhang ou Jun Hu.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

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Réimpressions et autorisations

Zheng, J., Qi, J., Song, S. et al. Une stratégie d’antioxydant basée sur des nanobulles ultra-petites sans antioxydants exogènes. Sci Rep 13, 8455 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-35766-5

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Reçu: 06 mars 2023

Acceptée: 23 mai 2023

Publication : 25 mai 2023

DEUX : https://doi.org/10.1038/s41598-023-35766-5

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