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引起了人們的關注。 在這項研究中，本文設計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)誘導的協同光動力療法 (PDT)/光熱療法(PTT)和光聲(PA)成像。我們合成了結合光敏劑(PS)和腫瘤靶向配體的AuNR/PrGO復合納米載體。AuNR/PrGO復合納米載體(AuNR/FP-PrGOCe6)顯示出386.9 nm的單峰尺寸分布和優異的水溶液穩定性。它們還表現出顯著改善的單線態氧生成動力學和出色的光熱轉換效率。此外，在相同條件下，樣品AuNR/FP-PrGO-Ce6的PA信號強度比裸AuNR強2.4倍。 我們通過共聚焦顯微鏡和流式細胞術進行的測量表明，由于FA配體的主動靶向特性，AuNR/FP-PrGO-Ce6納米載體在MCF7細胞（一種葉酸受體過度表達的細胞系）中成功內化。 與游離 PS 相比，AuNR/FP-PrGO-Ce6 納米載體對PDT/PTT顯示出顯著的協同作用，通過同時照射 670和880 nm激光5分鐘來破壞95%的癌細胞。 這些多功能的AuNR/PrGO復合納米載體是一種有前途的抗癌治療學應用方法。
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 XPS 光譜。
圖 4. (a) 用于臭氧催化實驗的反應器。(b)石墨烯和缺陷石墨烯的催化臭氧化效率曲線 (c)相應的 TOC 去除率。 (d) SMZ 降解的偽一級動力學速率常數。 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) 每個樣品觀察 24 小時的照片，以確認分散性。
圖 6. (A) 每個樣品相對于 (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的光熱穩定性。 (E) PrGO、AuNR和AuNR/FP-PrGO-Ce6的傳熱時間常數是通過用冷卻期的自然對數繪制時間來計算的。(F) PrGO、AuNR 和AuNR/FP-PrGO-Ce6 的光熱轉換效率 (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 作為激光強度的函數。 (B)每個樣品的PA成像。(a) 三個樣品 (FP-PrGO-Ce6、AuNR、AuNR/FP-PrGO-Ce6)的PA效應與PA斷層掃描(MOST)分析的濃度相同，(b) 每個樣品的PA 圖像。(C) PA振幅與AuNR/FP-PrGO-Ce6濃度的關系：(a) AuNR/FP-PrGO-Ce6在不同濃度下的PA效應和 (b) AuNR/FPPrGO-Ce6的PA圖像。
圖 8.（A）A549和MCF7細胞中不同濃度的 AuNR/FP-PrGO-Ce6的體外暗毒性。 (B) 根據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A549細胞的PDT效應的細胞毒性作為Ce6濃度的函數（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 MCF7 細胞的 PDT 效應的細胞毒性作為 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 當量）對 A549 和 MCF7 細胞（670 nm，100 mW/cm
2，5min；880 nm，1 W）的協同 PDT/PTT 效應的細胞毒性。
圖9. (a) 對照、(b) 游離Ce6、(c) AuNR/CH3P-PrGO-Ce6和(d) AuNR/FP-PrGO-Ce6對抗 A549 細胞的共聚焦激光掃描顯微鏡圖像（A）和 MCF7 細胞 (B)。 (C) 在A549和MCF7 中通過流式細胞術測定的平均熒光強度 (MFI) (p** < 0.005)。
相關科研成果忠南大學So Yeon Kim等于2021年發表在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。
轉自《石墨烯研究》公眾號
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