医学进展
2010年10月号
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医生日记

肿瘤杀手—— 纳米石墨烯

    2004年,英国曼彻斯特大学的Andre Geim和Konstantin Novoselov成功从石墨中分离出了石墨烯,他们也因此获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯是一种单层碳原子面材料,是碳的二维结构。与其他结构相比,石墨烯具有独特的物理性质——极高的电导率、热导率、以及出色的机械强度。尽管石墨烯的近亲——碳纳米管的生物医学应用近年来已得到了深入研究,但石墨烯在这方面的研究却不多见。

    苏州大学功能纳米与软物质研究院、江苏省碳基功能材料与器件重点实验室的刘庄教授及其同事首次研究了石墨烯纳米片(nanographene sheets,NGS)的体内行为,研究发现,NGS可以导向目标追踪肿瘤,并且,辅以激光可加热肿瘤并将之消灭。

    研究人员用聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)包被NGS,即NGS-PEG,以增加其在体内的可溶性和稳定性,并加以荧光标记,然后将这种材料注射入荷瘤鼠体内。荧光成像显示,24小时后NGS-PEG聚集于肿瘤中,呈现高浓度,表明NGS-PEG的体内行为表现为高度肿瘤被动靶向。

    研究人员又将石墨烯静脉注射给10只乳腺癌小鼠,并辅用激光(研究选用了近红外线激光,利用激光起到光热作用疗法),结果肿瘤在第二天就消失了,在实验的40天内也未复发。未用石墨烯和激光治疗的对照组小鼠肿瘤迅速进展,最终在16天左右死于肿瘤。

    此外,毒性研究未发现该方法有任何明显的副作用,尽管如此,研究人员还是建议开展进一步的安全性研究以确定该方法的安全性。

    该研究首次成功通过静脉应用碳纳米材料达到了有效的光热治疗效果,提示石墨烯极有潜力应用于生物医学领域,例如肿瘤的治疗。(编译:白蕊)

参考文献:《Nano Letters》2010;10:3318-3323

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