Abstract In the present study, pumpkin seed extract was used to synthesize copper oxide nanoparticles (CuO NPs) along with evaluating its anticancer activity using different molecular biology tools in the human colorectal cancer cell line (HCT-116). Morphological and structural properties of the biogenically synthesized CuO NPs were characterized by UV-visible spectrophotometry (UV-vis), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), scanning electron microscopy (SEM), and transmission electron microscopy (TEM). For estimating the anticancer efficacy, 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide cytotoxicity, morphological alteration, reactive oxygen species (ROS) formation, and alterations in the mitochondrial membrane potential (MMP) were determined. SEM and TEM data revealed the formation of spherical nanoparticles possessing an average size of 20 nm. The CuO NPs showed 50% inhibitory concentration (IC50) at 25 µg/mL against the HCT-116 cell line. The treatment with IC50 concentration of CuO NPs showed significant shrinking, detachment, membrane blebbing, and shape distortion of cancer cells. Similarly, the IC50 dose of CuO NPs showed significantly early apoptosis in cancer cells compared to late apoptosis. The cancer cell line also showed a dose-dependent increase and decrease in ROS formation and MMP, respectively. The results obtained through various assays indicated significant anticancer efficacy of biogenically synthesized CuO NPs. Thus, further studies are recommended to validate our results using ex vivo and in vivo models.

中文翻译：

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氧化铜纳米粒子的生物合成及其对结肠癌的治疗效果

摘要 在本研究中，南瓜籽提取物用于合成氧化铜纳米颗粒（CuO NPs），并使用不同的分子生物学工具在人结肠直肠癌细胞系（HCT-116）中评估其抗癌活性。通过紫外-可见分光光度法 (UV-vis)、能量色散 X 射线光谱 (EDS)、扫描电子显微镜 (SEM) 和透射电子显微镜 (TEM) 对生物合成的 CuO NPs 的形态和结构特性进行了表征。为了评估抗癌功效，3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide 细胞毒性、形态学改变、活性氧 (ROS) 形成和线粒体膜电位 (MMP) 的改变是决定。SEM 和 TEM 数据显示形成了平均尺寸为 20 nm 的球形纳米颗粒。CuO NPs 在 25 µg/mL 时对 HCT-116 细胞系显示出 50% 的抑制浓度 (IC50)。用 IC50 浓度的 CuO NPs 处理显示癌细胞显着收缩、脱离、膜起泡和形状变形。同样，与晚期细胞凋亡相比，CuO NPs 的 IC50 剂量在癌细胞中显示出显着的早期细胞凋亡。癌细胞系还分别显示出ROS形成和MMP的剂量依赖性增加和减少。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。CuO NPs 在 25 µg/mL 时对 HCT-116 细胞系显示出 50% 的抑制浓度 (IC50)。用 IC50 浓度的 CuO NPs 处理显示癌细胞显着收缩、脱离、膜起泡和形状变形。同样，与晚期细胞凋亡相比，CuO NPs 的 IC50 剂量在癌细胞中显示出显着的早期细胞凋亡。癌细胞系还分别显示出ROS形成和MMP的剂量依赖性增加和减少。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。CuO NPs 在 25 µg/mL 时对 HCT-116 细胞系显示出 50% 的抑制浓度 (IC50)。用 IC50 浓度的 CuO NPs 处理显示癌细胞显着收缩、脱离、膜起泡和形状变形。同样，与晚期细胞凋亡相比，CuO NPs 的 IC50 剂量在癌细胞中显示出显着的早期细胞凋亡。癌细胞系还分别显示出ROS形成和MMP的剂量依赖性增加和减少。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。细胞膜起泡和形状变形。同样，与晚期细胞凋亡相比，CuO NPs 的 IC50 剂量在癌细胞中显示出显着的早期细胞凋亡。癌细胞系还分别显示出ROS形成和MMP的剂量依赖性增加和减少。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。细胞膜起泡和形状变形。同样，与晚期细胞凋亡相比，CuO NPs 的 IC50 剂量在癌细胞中显示出显着的早期细胞凋亡。癌细胞系还分别显示出ROS形成和MMP的剂量依赖性增加和减少。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。通过各种测定获得的结果表明生物合成的 CuO NPs 具有显着的抗癌功效。因此，建议进一步研究以使用离体和体内模型验证我们的结果。