石墨炔(GDY)自2010年首次合成以來,在太陽能電池、新型催化材料等領域已有多項研究成果報道。由于石墨炔擁有**的理化性質,包括大比表面積、特殊的sp雜化共軛結構、可見光區有廣泛吸收等。在生物醫學領域有**的潛在利用價值,主要包括高**負載率、光熱療法及**的光聲成像等。氧化石墨炔(GDYO)可由GDY經濃酸混合氧化得到,制備簡單,且保留有石墨炔獨特的理化性質。
氧化石墨炔基的四氧化三鐵海綿,用于**的光熱**和加速芬頓反應產生羥基自由基,實現**的****。該納米載體充分利用其優越的靶向遞送和激光響應優勢,經光熱效應后升溫促進包載的氧化鐵和**內過氧化氫發生芬頓反應(Fenton Reaction),產生的活性氧自由基可殺傷**細胞,實現******癥。
在本文中,**通過溶劑熱合成的方法將四氧化三鐵納米顆粒沉積在GDYO表面。通過PEG和CREKA的修飾,提高了GDYO的生物相容性和靶向性,使該納米復合物可以被**微環境中的血纖維蛋(fibrin)識別,錨定于**細胞周圍。
通過圖1該納米材料的表征顯示,納米片大小約150 nm,表面電位約為-40 mV,表面分布的氧化鐵顆粒大小約8 nm。AFM顯示該復合物的厚度約為15-17 nm,GDYO中的碳碳三鍵和碳氧鍵可通過XPS證明存在。同時,PEG2000的修飾可以通過紅外光譜加以確認。該納米復合物被稱為“氧化鐵海綿”的原因是GDYO對氧化鐵的高包載率且其包載量可以根據合成時GDYO和三氯化鐵的比例進行調節。
圖1
當氧化石墨炔(GDYO)位于**細胞周圍時,給予NIR光照,GDYO的光熱效應可以局部產熱,實現**的光熱**。同時,局部升溫可以促進鐵離子的釋放,進入細胞催化過氧化氫分解,發生芬頓反應。
值得一提的是,體外釋放實驗表明,只有在pH=6.5且溫度為47度時,鐵離子才會被**釋放,且釋放比例高達40%。
前期表征實驗證實,GDYO的光熱轉化效率高達37.5%。過氧化氫的分解產物羥基自由基可以通過TMB顯色反應檢測。
結果表明,在47度時的酸性條件下,652 nm處的吸光值較25度對照處理有明顯提升。另外OH自由基上的孤電子可以產生電子自旋共振(ESR),在高溫酸性條件下的共振明顯增強。
細胞層面實驗表明,不施加NIR照射時,該納米復合物對4T1細胞的活力沒有明顯影響。當給予不同強度的NIR照射后,細胞活力在25 μg/mL時即發生明顯降低。細胞染色和流式細胞結果均顯示胞內產生了活性OH自由基。
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