단핵 식세포계는 순환하는 무기 나노물질을 혈류로부터 제거하며, 이로 인해 축적된 금속 종의 만성 독성에 대한 우려가 제기된다. 따라서 전신 주사 이후 각 금속의 거동에 대한 더 나은 이해가 임상적 적용을 위해 필요하다. 본 연구는 세륨의 축적에 있어 금속-리간드 상호작용의 중요성을 규명하고, 결합 친화성이 강한 다치(多齒) 킬레이터에 세륨이 배위된 형태만이 주요 장기에 축적되지 않음을 보여준다. 구체적으로, 디에틸렌트리아민 펜타아세트산(diethylenetriamine pentaacetic acid, DTPA)과 킬레이트화된 세륨은 체내에서 신장으로 배설 가능한 나노입자를 형성하여 세륨 이온의 용출을 회피하는 반면, 결합이 약한 세륨 기반 나노물질은 생리적 인산염 이온과 마주치면 불용성 침전물을 생성한다. 세륨-DTPA로부터 유도된 신장으로 청소(제거) 가능한 세리아 기반 나노입자(Ceria-based renally clearable nanoparticles; CRNs)는 철-DTPA와 함께 항산화 쌍으로 활용되며, 이들의 결합은 페ント(n) 반응을 활용하여 과산화수소를 상승적으로 제거하는 데 기여한다. 그 결과, 리포다당류(lipopolysaccharide, LPS)로 활성화된 대식세포에서 염증 유발 인자들의 유전자 발현이 감소하고, 전신 염증 반응 및 그 하류의 조직 손상을 완화함으로써 패혈성 마우스의 생존율이 향상된다. 본 연구는 철-DTPA와 결합된 CRN을 전신 염증을 치료하기 위한 비축적성 나노의약품으로 활용할 수 있음을 보여주며, 이로써 기존의 세리아 나노입자 기반 치료의 한계를 극복한다.

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