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La presente ricerca mira a sintetizzare nanoparticelle utilizzando le cortecce dell'albero Eucommia ulmoides . Il materiale della corteccia è stato completamente essiccato in un ambiente ombreggiato (Figura 1). I materiali della corteccia sono stati utilizzati per preparare l'estratto grezzo acquoso di acqua calda riscaldando i campioni a 130 °C per 20 minuti. Una leggera alterazione della temperatura e della durata può alterare i fitocomposti e renderli inadatti alla preparazione dell'estratto acquoso. Gli estratti acquosi grezzi di corteccia di E. ulmoides sono stati preparati e utilizzati per la sintesi di nanoparticelle (Figura 2). L'estratto preparato può essere utilizzato immediatamente. L'estratto conservato per un periodo prolungato può influenzare il processo di sintesi. Pertanto, per la preparazione di nanoparticelle si consiglia un estratto appena preparato.
Il successo della sintesi di NP di ZnO mediate da estratto di corteccia grezza è stato confermato dalla comparsa di un colore bianco lattiginoso e da un cambiamento nel pH (Figura 3). Il pH è strettamente legato alla dimensione delle nanoparticelle e un pH superiore a 9 provoca agglomerazione e dimensioni irregolari. La struttura del nanomateriale sintetizzato è stata confermata utilizzando l'analisi TEM e le nanoparticelle sintetizzate hanno mostrato una dimensione delle particelle di 80-90 nm, come rappresentato nella Figura 4. Il NaOH deve essere aggiunto goccia a goccia per evitare un cambiamento improvviso nella miscela di reazione. Le nanoformulazioni a base di metalli sono adatte, poco costose e meno tossiche. Tuttavia, i nanomateriali a base di metalli sono ben noti per le loro funzioni biologiche.
La citotossicità delle Eu-ZnO-NP contro le cellule HUVECs è stata determinata mediante saggio CCK-8 con l'esposizione di diverse concentrazioni di Eu-ZnO-NP per 24 ore. I risultati hanno indicato che le Eu-ZnO-NP non hanno mostrato cambiamenti evidenti nella citotossicità per le cellule HUVEC alla concentrazione più elevata di 50 μg/mL (Figura 5). È stata caricata la quantità appropriata di cellule ed è stata realizzata una dimensione uniforme delle ferite utilizzando un puntale per pipetta sterile da 200 μl. Il volume delle cellule che supera il limite può causare una variazione del pH e un tasso di proliferazione più lento. Le migrazioni delle cellule e la chiusura della ferita sono state osservate nel gruppo di trattamento dopo 24 ore di trattamento, mentre non sono stati osservati cambiamenti simili nel controllo. I risultati dell'attività di guarigione delle ferite hanno rivelato che le Eu-ZnO-NP sintetizzate hanno mostrato proprietà cicatrizzanti sulle linee cellulari di HUVEC. Una concentrazione di 20 μg/mL di nanomateriali Eu-ZnO favorisce una migrazione cellulare più rapida e migliori proprietà di guarigione delle ferite. Ancora più importante, le nanoparticelle di Eu-ZnO sintetizzate hanno mostrato una modalità d'azione dipendente dalla concentrazione. Inoltre, dopo 24 ore di trattamento, la proliferazione e la migrazione cellulare sono state osservate nel monostrato graffiato e, mentre nelle cellule di controllo sono stati osservati una scarsa migrazione cellulare e un tasso di proliferazione (Figura 6). La percentuale di chiusura della ferita è stata osservata come del 16% per il controllo, seguita dal 51% per i gruppi trattati con 10 μg/mL e dall'81,5% per i gruppi trattati con 20 μg/mL dopo 24 ore (Figura 7).

Figura 1: Collezione di pezzi di corteccia di Eucommia ulmoides . Immagine della corteccia di Eucommia ulmoides utilizzata per la preparazione dell'estratto acquoso di acqua calda. Prima dell'estrazione, le cortecce devono essere lavate accuratamente per rimuovere le impurità e asciugate completamente all'ombra. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Preparazione dell'estratto di corteccia di Eucommia ulmoides : Immagine degli estratti di corteccia di Eucommia ulmoides utilizzati per sintetizzare le nanoparticelle. L'estratto di corteccia di Eucommia ulmoides di 200 ml è stato preparato utilizzando 20 g di pezzi di corteccia. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 3: Sintesi di nanoparticelle di ZnO mediate dalla corteccia di Eucommia ulmoides . L'immagine mostra la formazione di nanoparticelle di Eu-ZnO e la soluzione con un colore bianco latte rappresenta la formazione di nanoparticelle di Eu-ZnO. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 4: Analisi al microscopio elettronico a trasmissione: l'immagine mostra diversi ingrandimenti delle nanoparticelle di ZnO mediate dalla corteccia di Eucommia ulmoides (A) con ingrandimento di 100 nm e (B) con ingrandimento di 50 nm. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 5: Saggio di vitalità cellulare CCK-8. I grafici a barre rappresentano la vitalità delle cellule dopo essere state trattate con diverse concentrazioni di 0-50 μg/mL, mentre le cellule senza trattamento fungono da controllo negativo. I dati rappresentano la media e la deviazione standard. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 6: Saggio del graffio per la valutazione della chiusura della ferita. Le cellule sono state trattate con NP EU-ZnO sintetizzate (10 μg/mL e 20 μg/mL) e senza NP EU-ZnO (gruppo di controllo) e incubate per 24 ore. La proliferazione e la migrazione cellulare sono state osservate nelle cellule trattate con NP di EU-ZnO. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 7: Percentuale di chiusura della ferita. I grafici a barre rappresentano la percentuale di chiusura della ferita sul monostrato HUVEC con e senza trattamento NP EU-ZnO a 0 h e 24 h. I dati rappresentano la media e la deviazione standard. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.