最近，各種多功能納米材料作為用于有效診斷、生物成像和治療癌癥的有前途的治療診斷系統(tǒng)引起了人們的關(guān)注。 在這項(xiàng)研究中，本文設(shè)計(jì)了基于部分還原氧化石墨烯(PrGO)和金納米棒(AuNRs)的多功能納米載體，用于近紅外(NIR)誘導(dǎo)的協(xié)同光動(dòng)力療法 (PDT)/光熱療法(PTT)和光聲(PA)成像。我們合成了結(jié)合光敏劑(PS)和腫瘤靶向配體的AuNR/PrGO復(fù)合納米載體。AuNR/PrGO復(fù)合納米載體(AuNR/FP-PrGOCe6)顯示出386.9 nm的單峰尺寸分布和優(yōu)異的水溶液穩(wěn)定性。它們還表現(xiàn)出顯著改善的單線態(tài)氧生成動(dòng)力學(xué)和出色的光熱轉(zhuǎn)換效率。此外，在相同條件下，樣品AuNR/FP-PrGO-Ce6的PA信號(hào)強(qiáng)度比裸AuNR強(qiáng)2.4倍。 我們通過(guò)共聚焦顯微鏡和流式細(xì)胞術(shù)進(jìn)行的測(cè)量表明，由于FA配體的主動(dòng)靶向特性，AuNR/FP-PrGO-Ce6納米載體在MCF7細(xì)胞（一種葉酸受體過(guò)度表達(dá)的細(xì)胞系）中成功內(nèi)化。 與游離 PS 相比，AuNR/FP-PrGO-Ce6 納米載體對(duì)PDT/PTT顯示出顯著的協(xié)同作用，通過(guò)同時(shí)照射 670和880 nm激光5分鐘來(lái)破壞95%的癌細(xì)胞。 這些多功能的AuNR/PrGO復(fù)合納米載體是一種有前途的抗癌治療學(xué)應(yīng)用方法。
圖 1 . AuNR/FP-PrGO-Ce6的合成方案。
圖 2. (A) 為(a)石墨薄片、(b) GO、(c) rGO 和 (d) PrGO記錄的XRD圖案。(B) (a)石墨片、(b) GO、(c) rGO 和 (d) PrGO的拉曼光譜。(C) (a) GO、(b) PrGO 和 (c) rGO的XPS光譜。 (D) GO的C 1s XPS光譜。(E) PrGO的C 1s XPS 光譜。
圖 3. (A) (a) FA、(b) FP、(c) CH
3P、(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6的FT-IR 光譜。 (B) (a) PrGO、(b) FP-PrGO-Ce6和(c) AuNR/FP-PrGO-Ce6的XPS光譜。 插圖顯示了 Au 4f 核心級(jí) XPS 光譜。
圖 4. (a) 用于臭氧催化實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)器。(b)石墨烯和缺陷石墨烯的催化臭氧化效率曲線 (c)相應(yīng)的 TOC 去除率。 (d) SMZ 降解的偽一級(jí)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)。 條件：SMZ 濃度：5 mg/L，臭氧流速：100 mL/min，溫度：25℃，用 0.1M HCl/NaOH 溶液將pH調(diào)至 7.0。
圖 5. (A) (a) AuNR、(b) GO、(c) PrGO 和(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6的TEM 圖像。 (B) (a) AuNR、(b) GO、(c) PrGO、(d) FP-PrGO-Ce6 和 (e) AuNR/FP-PrGO-Ce6 的紫外可見吸收光譜。 (C) PrGO 和 AuNR/FP-PrGO-Ce6 的 DLS 尺寸分布曲線。 (D) 每個(gè)樣品觀察 24 小時(shí)的照片，以確認(rèn)分散性。
圖 6. (A) 每個(gè)樣品相對(duì)于 (a) 光熱加熱曲線和 (b) IR熱圖像的溫度變化。 (B) 不同激光強(qiáng)度下AuNR/FP-PrGO-Ce6 的溫度變化與 (a) 光熱加熱曲線和 (b) IR 熱圖像。 (C) PrGO、AuNR 和 AuNR/FP-PrGO-Ce6 的加熱-冷卻曲線。 (D) AuNR/FP-PrGO-Ce6的光熱穩(wěn)定性。 (E) PrGO、AuNR和AuNR/FP-PrGO-Ce6的傳熱時(shí)間常數(shù)是通過(guò)用冷卻期的自然對(duì)數(shù)繪制時(shí)間來(lái)計(jì)算的。(F) PrGO、AuNR 和AuNR/FP-PrGO-Ce6 的光熱轉(zhuǎn)換效率 (p* < 0.05)。
圖7. (A) ABMDMA 在 PBS 中的熒光減少程度 (a) 游離Ce6和 (b) AuNR/FP-PrGO-Ce6 作為激光強(qiáng)度的函數(shù)。 (B)每個(gè)樣品的PA成像。(a) 三個(gè)樣品 (FP-PrGO-Ce6、AuNR、AuNR/FP-PrGO-Ce6)的PA效應(yīng)與PA斷層掃描(MOST)分析的濃度相同，(b) 每個(gè)樣品的PA 圖像。(C) PA振幅與AuNR/FP-PrGO-Ce6濃度的關(guān)系：(a) AuNR/FP-PrGO-Ce6在不同濃度下的PA效應(yīng)和 (b) AuNR/FPPrGO-Ce6的PA圖像。
圖 8.（A）A549和MCF7細(xì)胞中不同濃度的 AuNR/FP-PrGO-Ce6的體外暗毒性。 (B) 根據(jù)激光組合的體外光毒性。(C)使用(a)游離Ce6、(b) AuNR/CH3P-PrGO-Ce6和 (c) AuNR/FP-PrGOCe6對(duì)A549細(xì)胞的PDT效應(yīng)的細(xì)胞毒性作為Ce6濃度的函數(shù)（670 nm，100 mW/cm
2，5min）。(D)使用(a) 游離Ce6、(b)AuNR/CH3P-PrGO-Ce6 和 (c) AuNR/FP-PrGO-Ce6 對(duì) MCF7 細(xì)胞的 PDT 效應(yīng)的細(xì)胞毒性作為 Ce6 濃度（670 nm， 100 毫瓦/平方厘米，5 分鐘）。 (E)使用AuNR/FP-PrGO-Ce6（10μg/mL，Ce6 當(dāng)量）對(duì) A549 和 MCF7 細(xì)胞（670 nm，100 mW/cm
2，5min；880 nm，1 W）的協(xié)同 PDT/PTT 效應(yīng)的細(xì)胞毒性。
圖9. (a) 對(duì)照、(b) 游離Ce6、(c) AuNR/CH3P-PrGO-Ce6和(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6對(duì)抗 A549 細(xì)胞的共聚焦激光掃描顯微鏡圖像（A）和 MCF7 細(xì)胞 (B)。 (C) 在A549和MCF7 中通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)測(cè)定的平均熒光強(qiáng)度 (MFI) (p** < 0.005)。
相關(guān)科研成果忠南大學(xué)So Yeon Kim等于2021年發(fā)表在ACS Applied Nano Materials（https://doi.org/10.1021/acsanm.1c02419）上。原文：Gold Nanorod/Reduced Graphene Oxide Composite Nanocarriers for Near-Infrared-Induced Cancer Therapy and Photoacoustic Imaging。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
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