最近，各种多功能纳米材料作为用于有效诊断、生物成像和治疗癌症的有前途的治疗诊断系统引起了人们的关注。 在这项研究中，本文设计了基于部分还原氧化石墨烯(PrGO)和金纳米棒(AuNRs)的多功能纳米载体，用于近红外(NIR)诱导的协同光动力疗法 (PDT)/光热疗法(PTT)和光声(PA)成像。我们合成了结合光敏剂(PS)和肿瘤靶向配体的AuNR/PrGO复合纳米载体。AuNR/PrGO复合纳米载体(AuNR/FP-PrGOCe6)显示出386.9 nm的单峰尺寸分布和优异的水溶液稳定性。它们还表现出显着改善的单线态氧生成动力学和出色的光热转换效率。此外，在相同条件下，样品AuNR/FP-PrGO-Ce6的PA信号强度比裸AuNR强2.4倍。 我们通过共聚焦显微镜和流式细胞术进行的测量表明，由于FA配体的主动靶向特性，AuNR/FP-PrGO-Ce6纳米载体在MCF7细胞（一种叶酸受体过度表达的细胞系）中成功内化。 与游离 PS 相比，AuNR/FP-PrGO-Ce6 纳米载体对PDT/PTT显示出显着的协同作用，通过同时照射 670和880 nm激光5分钟来破坏95%的癌细胞。 这些多功能的AuNR/PrGO复合纳米载体是一种有前途的抗癌治疗学应用方法。
 
  图 1 . AuNR/FP-PrGO-Ce6的合成方案。
 

图 2. (A) 为(a)石墨薄片、(b) GO、(c) rGO 和 (d) PrGO记录的XRD图案。(B)  (a)石墨片、(b) GO、(c) rGO 和 (d) PrGO的拉曼光谱。(C) (a) GO、(b) PrGO 和 (c) rGO的XPS光谱。 (D)  GO的C 1s XPS光谱。(E) PrGO的C 1s XPS 光谱。
 
  图 3. (A)  (a) FA、(b) FP、(c) CH₃P、(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6的FT-IR 光谱。  (B)  (a) PrGO、(b) FP-PrGO-Ce6和(c) AuNR/FP-PrGO-Ce6的XPS光谱。 插图显示了 Au 4f 核心级 XPS 光谱。
 
 
图 4. (a) 用于臭氧催化实验的反应器。(b)石墨烯和缺陷石墨烯的催化臭氧化效率曲线  (c)相应的 TOC 去除率。 (d) SMZ 降解的伪一级动力学速率常数。 条件：SMZ 浓度：5 mg/L，臭氧流速：100 mL/min，温度：25℃，用 0.1M HCl/NaOH 溶液将pH调至 7.0。
 
 
图 5. (A) (a) AuNR、(b) GO、(c) PrGO 和(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6的TEM 图像。 (B) (a) AuNR、(b) GO、(c) PrGO、(d) FP-PrGO-Ce6 和 (e) AuNR/FP-PrGO-Ce6 的紫外可见吸收光谱。 (C) PrGO 和 AuNR/FP-PrGO-Ce6 的 DLS 尺寸分布曲线。 (D) 每个样品观察 24 小时的照片，以确认分散性。
 
 
图 6. (A) 每个样品相对于 (a) 光热加热曲线和 (b) IR热图像的温度变化。 (B) 不同激光强度下AuNR/FP-PrGO-Ce6 的温度变化与 (a) 光热加热曲线和 (b) IR 热图像。 (C) PrGO、AuNR 和 AuNR/FP-PrGO-Ce6 的加热-冷却曲线。 (D) AuNR/FP-PrGO-Ce6的光热稳定性。  (E) PrGO、AuNR和AuNR/FP-PrGO-Ce6的传热时间常数是通过用冷却期的自然对数绘制时间来计算的。(F) PrGO、AuNR 和AuNR/FP-PrGO-Ce6 的光热转换效率 (p* < 0.05)。
 
 
图7. (A) ABMDMA 在 PBS 中的荧光减少程度 (a) 游离Ce6和 (b) AuNR/FP-PrGO-Ce6 作为激光强度的函数。 (B)每个样品的PA成像。(a) 三个样品 (FP-PrGO-Ce6、AuNR、AuNR/FP-PrGO-Ce6)的PA效应与PA断层扫描(MOST)分析的浓度相同，(b) 每个样品的PA 图像。(C) PA振幅与AuNR/FP-PrGO-Ce6浓度的关系：(a) AuNR/FP-PrGO-Ce6在不同浓度下的PA效应和 (b) AuNR/FPPrGO-Ce6的PA图像。
 
 
图 8.（A）A549和MCF7细胞中不同浓度的 AuNR/FP-PrGO-Ce6的体外暗毒性。 (B) 根据激光组合的体外光毒性。(C)使用(a)游离Ce6、(b) AuNR/CH3P-PrGO-Ce6和 (c) AuNR/FP-PrGOCe6对A549细胞的PDT效应的细胞毒性作为Ce6浓度的函数（670 nm，100 mW/cm²，5min）。(D)使用(a) 游离Ce6、(b)AuNR/CH3P-PrGO-Ce6 和 (c) AuNR/FP-PrGO-Ce6 对 MCF7 细胞的 PDT 效应的细胞毒性作为 Ce6 浓度（670 nm，  100 毫瓦/平方厘米，5 分钟）。 (E)使用AuNR/FP-PrGO-Ce6（10μg/mL，Ce6 当量）对 A549 和 MCF7 细胞（670 nm，100 mW/cm²，5min；880 nm，1 W）的协同 PDT/PTT 效应的细胞毒性。
 
 
图9. (a) 对照、(b) 游离Ce6、(c) AuNR/CH3P-PrGO-Ce6和(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6对抗 A549 细胞的共聚焦激光扫描显微镜图像（A）和 MCF7 细胞 (B)。 (C) 在A549和MCF7 中通过流式细胞术测定的平均荧光强度 (MFI) (p** < 0.005)。
 
        相关科研成果忠南大学So Yeon Kim等于2021年发表在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。

转自《石墨烯研究》公众号