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dc.contributor.author
Raineri Andersen, Mariana

dc.contributor.author
Winkler, Elin Lilian

dc.contributor.author
Torres Molina, Teobaldo Enrique

dc.contributor.author
Vasquez Mansilla, Marcelo

dc.contributor.author
Nadal, Marcela

dc.contributor.author
Zysler, Roberto Daniel

dc.contributor.author
Lima, Enio Junior

dc.date.available
2021-01-21T19:39:28Z
dc.date.issued
2019-09-23
dc.identifier.citation
Raineri Andersen, Mariana; Winkler, Elin Lilian; Torres Molina, Teobaldo Enrique; Vasquez Mansilla, Marcelo; Nadal, Marcela; et al.; Effects of biological buffer solutions on the peroxidase-like catalytic activity of Fe3O4 nanoparticles; Royal Society of Chemistry; Nanoscale; 11; 39; 23-9-2019; 18393-18406
dc.identifier.issn
2040-3364
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/123358
dc.description.abstract
Iron oxide nanoparticles (IONPs) are frequently used in biomedical applications due to their magnetic properties and putative chemical stability. Nevertheless, their well-known ability to mimic some features of the peroxidase enzyme activity under specific conditions of pH and temperature could lead to the formation of potentially harmful free radical species. In addition to the intrinsic enzyme-like activity of IONPs, the buffer solution is an important external factor that can alter dramatically the IONP activity because the buffer species can interact with the surface of the particles. In our study, IONP activity was evaluated in different buffering solutions under different experimental conditions and predominant free radical species were measured by electron paramagnetic resonance using the spin-trap 5,5-dimethyl-1-pyrroline N-oxide (DMPO). The formation kinetics of the reactive oxygen species were studied by UV-visible spectroscopy with TMB and DAB peroxidase substrates. We found that the highest catalytic oxidation of peroxidase substrates and free radical generation were achieved in acetate buffer, while phosphate buffer inhibited the peroxidase-like activity of IONPs in a concentration dependent manner. When emulating the physiological conditions, a lower catalytic activity was observed at pH 7.4 when compared to that at pH 5.0. Also, in phosphate buffered saline (PBS), we observed an enhancement in the peroxidase substrate oxidation rate that was not accompanied by an increase in DMPO/adduct formation which could be related to a non-specific oxidation catalyzed by the chloride ion. Similar observations were found after the addition of a bicarbonate to HEPES buffer. TMB oxidation did not occur when the reaction was conducted with free iron ions from metal salts with the same concentration of the IONPs (0.33 Fe2+ and 0.66 Fe3+). However, we observed even higher catalytic activities than those when doubling the IONP concentration when they are combined with the free iron salts. These results indicate that biological buffering solutions need to be carefully considered when evaluating IONP catalytic activity and their potential toxicological effects since under physiological conditions of pH, salinity and buffering species, the peroxidase-like activity of IONPs is dramatically reduced.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
Royal Society of Chemistry

dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
ROS
dc.subject
PEROXIDASE-LIKE
dc.subject
BUFFER
dc.subject
EPR
dc.subject.classification
Bioquímica y Biología Molecular

dc.subject.classification
Medicina Básica

dc.subject.classification
CIENCIAS MÉDICAS Y DE LA SALUD

dc.title
Effects of biological buffer solutions on the peroxidase-like catalytic activity of Fe3O4 nanoparticles
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2020-12-16T18:20:56Z
dc.identifier.eissn
2040-3372
dc.journal.volume
11
dc.journal.number
39
dc.journal.pagination
18393-18406
dc.journal.pais
Reino Unido

dc.journal.ciudad
Londres
dc.description.fil
Fil: Raineri Andersen, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Winkler, Elin Lilian. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
dc.description.fil
Fil: Torres Molina, Teobaldo Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
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Fil: Vasquez Mansilla, Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Nadal, Marcela. Comisión Nacional de Energía Atómica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte; Argentina
dc.description.fil
Fil: Zysler, Roberto Daniel. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
dc.description.fil
Fil: Lima, Enio Junior. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
dc.journal.title
Nanoscale
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2019/NR/C9NR05799D
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