氧化石墨烯及其衍生物作为药物载体在肿瘤治疗中的研究

氧化石墨烯及其衍生物,其上携带大量官能团,具有较大的比表面积、良好的水溶性、生物相容性、较高的载药率等优点,在肿瘤治疗中成为一种安全、高效、有选择性的靶向药物载体。氧化石墨烯及其衍生物可负载各种天然抗肿瘤药物、人工合成的抗肿瘤药物、基因药物,并可进行肿瘤光热联合治疗,在肿瘤治疗中起重要作用。

石墨烯衍生物在肿瘤治疗方面的研究进展

石墨烯衍生物是利用氧化石墨烯表面的含氧官能团进行化学修饰而形成的复合炭材料。在兼备石墨烯非凡的物理及化学性质基础上,石墨烯衍生物还具有优良的水溶性和生物相容性,从而拓展了石墨烯的应用领域。综述石墨烯衍生物在肿瘤治疗方面的研究进展,主要包括生物成像、纳米载药及光动力疗法,为其在生物医药领域的进一步应用提供了新方法和新思路。

石墨烯衍生物在肿瘤诊治方面的应用

石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的二维新材料,它的氧化衍生物氧化石墨烯具有大的比表面积,优异的光、热、电性能,并含有大量的含氧活性基团,从而可通过多种方式进行功能化修饰改变其性能。生物化学功能化后的石墨烯衍生物在生物医学领域表现出很多应用潜能。本文概述了石墨烯衍生物材料在肿瘤诊断、抗癌药物装载、肿瘤治疗方面的应用,介绍了石墨烯及其衍生物在人体内的生物相容性,最后对其应用前景进行了展望。

石墨烯衍生物在口服给药和口腔生物学的研究进展

石墨烯及其衍生物是目前各领域研究最热门的碳材料之一。这种碳材料虽然研究的历史很短,但由于其非凡的物理化学性能以及生物相容性,已成为生物医学应用的潜力材料。本文概述了石墨烯的性质和制备,重点介绍了石墨烯衍生物在口腔生物学方面的最新进展。

石墨烯纳米材料在药物释放和基因传递中的应用

石墨烯纳米材料由于其独特的结构和优良的机械、光学和电学性能,已经在物理、化学和材料科学等领域广泛应用。最新研究表明其特殊的属性可应用在生物医学领域的,综述了石墨烯纳米材料在生物医学领域如药物释放和基因传递中的应用,最后指出了石墨烯纳米材料在生物医学领域应用中目前存在的问题。

石墨烯-新型纳米材料在生物医药领域的应用

石墨烯是一颗迅速崛起的恒星,由于其优异物理化学性能,例如优异的光学,电学,热学和机械特性,较大的比表面积等,使得石墨烯优于其他材料,同时石墨烯还具有良好的化学性能,所以石墨烯功能材料包括生物药学在内的很多领域得到了广泛应用.文章总结了将石墨烯应用于生物医学应用的最新进展,包括石墨烯作为细胞培养基和药物运输载体,并讨论这一新兴领域的机遇和挑战.

盐酸阿霉素在纳米载体氧化石墨烯上的可控负载与释放

采用改性Hummers法制备了氧化石墨烯,并探索了其在生物医学方面作为纳米药物载体的应用。通过超声、振荡等方法制备了氧化石墨烯-盐酸阿霉素(GO-DXR),采用高分辨透射电镜(HRTEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、紫外-可见分光光谱(UV-Vis)等测试方法对GO负载DXR前后的形貌和结构进行了研究。DXR在GO上的负载量高达4.6mg/mg,DXR的释放量可通过pH值控制,说明GO与DXR之间依靠氢键作用结合。

氧化石墨烯载药体系负载甲硝唑及体外释放的研究

通过改良的Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),用GO负载抗菌药物甲硝唑(MTR),探讨了载药体系(GO-MTR)体外释放MTR的行为。GO经SEM、XRD、FT-IR和UV-Vis等表征表明,其褶皱较多、较薄,层间距为0.800 nm,具有石墨烯(001)晶面,在水中易分散,在紫外区230 nm有最大吸收;载药实验表明,增大负载体系的pH、升高温度均有利于GO吸附MTR,100 mL 1 mg/mL GO与0.500 g/L MTR等体积混合后,在pH为9.0、温度为40℃、振荡150 min的条件下,GO对MTR的负载量达494 mg/g,负载率为98.8%;释药研究表明,药物释放的突跃在8~36 h,释放时间较长,酸性体系有利于药物释放,pH为6时释药率可达58.7%。

石墨烯及其衍生物在药物释放领域的应用

本文以石墨烯的物理结构特性和在生物医学上的应用方面进行研究,主要就石墨烯纳在药物释放领域的应用进行了总结概括分析和探讨,同时对石墨烯对人体健康上存在的风险做了简单介绍,为研究深入提供参考,并对未来的研究方向进行展望。

改性氧化石墨烯的制备及药物控释性能研究

以N-异丙基丙烯酰胺为单体,通过原位聚合,将氧化石墨烯(GO)剥离,有效制备了聚(N-异丙基丙烯酰胺)/氧化石墨烯(PG)纳米凝胶,并以阿霉素(DOX)为模板药物,通过机械搅拌,得到了载药纳米凝胶(PGD).采用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射仪、紫外-可见分光光谱等测试方法对PG的结构、载药与药物控释能力进行了研究.结果表明:PG的包封率高达63%,且PGD在42℃、pH 5.0及谷胱甘肽浓度5 mM的环境中,其药物释放量分别达到85.36%、62.14%及90.15%,实现了对DOX的控制释放.

氧化石墨烯/聚丙烯酰胺/聚甲基丙烯酸复合水凝胶

以N,N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)为交联剂,过硫酸铵(APS)为引发剂,采用自由基引发聚合,使丙烯酰胺(AM)和甲基丙烯酸(MAA)在氧化石墨烯(GO)水溶液中进行共聚,制备了GO/PAM/PMAA复合水凝胶。研究了GO、MAA和BIS含量对复合水凝胶性能的影响。结果表明,GO/PAM/PMAA复合水凝胶具有三维网络结构,表现出pH敏感性,具有较好的药物缓释性能;热稳定性、力学性能随GO、BIS含量的增加而增强;平衡溶胀比随GO、BIS含量的增加而降低,随MAA含量的增加先增大,后减小,当n(AM)∶n(MAA)=10∶1时达到最大值。

生物医用材料前沿领域研究现状及发展

生物医用材料赋予了材料全新的功能——对生物体进行诊断、治疗、修复,其选材领域广泛、组织结构多变,能够有效地满足临床个性化与多样性需求。它的发展综合体现了材料学、生物学、医学等多领域交叉科学与工程技术水平,同时也是生物技术和生物医学工程的重要基础。随着科技的发展、资本的注入,以及人类对自身健康的关注度随经济发展提高。

石墨烯/魔芋葡甘聚糖多孔干凝胶的制备及对5-氟尿嘧啶的吸附和释药研究

目的制备石墨烯/魔芋葡甘聚糖多孔干凝胶,并探究其对5-氟尿嘧啶(5-Fu)的吸附及药物释放。方法采用冷冻干燥法制备氧化石墨烯(GO)/季铵化魔芋葡甘聚糖(CKGM)多孔干凝胶。通过透射电镜和扫描电镜观察其微观形态,用红外光谱和X-射线衍射分析结构的形成,采用紫外分光光度法测定载药量,透析袋透析法测定所制备的多孔干凝胶的体外释放特性。结果制备的干凝胶呈松软多孔的海绵状结构,饱和载药量达到154 mg·g-1,干凝胶中GO多孔的加入,有利于CKGM对5-Fu的吸附,并可减慢凝胶中药物的释放速率。结论CKGM/GO多孔干凝胶对5-Fu有更高的载药量,且能缓慢释放,在抗癌药物的开发方面有很好的应用前景。

基于氧化石墨烯-透明质酸-聚乙二醇的复合超分子水凝胶的制备及性能

超分子水凝胶作为生物材料已被广泛应用于医疗领域,但是因为其强度低和稳定性差,在应用于敷料、支架和药物载体时仍存有一定局限性。为了提高超分子水凝胶的力学性能,本研究设计了以透明质酸(HA)接枝β-环糊精(β-CD)和氧化石墨烯(GO)为主体聚合物,四臂聚乙二醇(PEG)接枝金刚烷(AD)为客体聚合物,利用环糊精和金刚烷官能团的主客体相互作用成功制备出了氧化石墨烯-透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶(GHCAP)。与未添加氧化石墨烯的透明质酸-聚乙二醇超分子水凝胶(HCAP)相比,GHCAP的弹性模量显著提高,并且在相同环境下GHCAP对菊苣酸药物的负载率达到43.38%。所构筑的超分子水凝胶GHCAP有望应用于组织敷料和药物载体等医用生物材料领域。

NIR光响应型PNIPAM-co-AA/GO复合体系的制备及药物释放

采用乳液聚合法将N-异丙基丙烯酰胺(NIPAM)与丙烯酸(AA)聚合为PNIPAM-co-AA微凝胶,并进一步与氧化石墨烯(GO)超声共混得到PNIPAM-co-AA/GO复合体系,将其应用于药物释放研究。采用FTIR、TEM、DLS、UV-Vis对微凝胶及复合体系的结构和性能进行了表征与测试。结果表明,PNIPAM-co-AA微凝胶的粒径为458.7nm,最低临界相转变温度(LCST)为40℃,具有温度敏感性和pH敏感性。GO的存在将PNIPAM-co-AA/GO复合体系的温度响应控制转化成了近红外(NIR)响应。复合体系受到NIR光照射,可在3 min内将NIR光能转化为热能达到微凝胶的LCST,多次循环后光热转化性能稳定。药物释放实验结果表明,有NIR、pH 7.4,25℃条件下,PNIPAM-co-AA/GO[AA含量为5%(以NIPAM、BIS和SDS物质的量之和为基准,下同),GO含量为5%(以PNIPAM-co-AA质量为基准,下同)]对5-氟尿嘧啶(5-FU)在24h的累积释放率为77.24%。

喜树碱/氧化石墨烯/类水滑石纳米杂化物的制备及表征

采用共组装法成功制备了电中性疏水抗癌药物喜树碱(CPT)/氧化石墨烯(GO)/Mg-Al类水滑石(HTlc)纳米杂化物.先将CPT负载于荷负电的GO纳米片表面上制备成CPT/GO复合物,再与荷正电的HTlc纳米片(HNS)共组装,形成CPT/GO/HTlc纳米杂化物,其中GO纳米片和HNS相间叠加,CPT负载于层间.采用X-射线衍射、透射电子显微镜、原子力显微镜、扫描电子显微镜-能量色谱仪、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见分光光度计和热重/差示扫描量热分析等技术对纳米杂化物进行了表征.37℃下分别在pH 7.4和4.0的磷酸缓冲液中,考察了CPT/GO/HTlc纳米杂化物的药物释放行为.结果表明,CPT/GO/HTlc纳米杂化物的药物释放过程符合准二级动力学方程,且具pH响应性,在酸性(pH4.0)介质中的释放速率和释放率明显高于中性(pH 7.4)介质.共组装法是构筑药物/GO/HTlc纳米杂化物的简便方法,该纳米杂化物在药物输送领域具有良好的应用前景.

功能化氧化石墨烯和碳纳米管的制备及其载药性能的研究

为实现功能化氧化石墨烯(graphene oxide,GO)和多种羧基化碳纳米管(carboxylated carbon nanotube,CNTs)复合物的制备及载药性能研究,首先将壳聚糖(chitosan,CS)共价修饰于各碳纳米材料表面,进一步缩合用于示踪的异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)及负载羟基喜树碱(hydroxycamptothecin,HCPT),随后采用Zeta电位和透射电镜进行碳纳米载药复合物的表征,紫外可见吸收光谱(UV-vis)进行载药性能及药物体外释放的研究,CCK-8法测定其对细胞的毒性。结果显示:相比多种CNTs纳米复合物,GO纳米复合物有较高的载药量(LC)和载药效率(LE),LC和LE分为1.24 mg/mg和92.7%;药物释放量与pH值相关,酸性条件(pH=5.8)下,36 h时HCPT累计释放量达到56.15%,中碱性条件(pH=7.4和pH=8.0)下,HCPT累计释放量分别是12.58%和7.35%;CCK-8显示GO纳米载药复合物在50μg·mL-1范围内使用时,无细胞毒性。提示:以GO为载体合成的纳米复合物在生物学中具有广阔的应用前景,值得进一步研究。

MIL-101(Fe)/GO复合载体的构建及其共载木犀草素-苦参碱的适宜性与缓释特性研究

目的探讨铁基金属有机框架材料MIL-101(Fe)与氧化石墨烯(GO)复合载体[MIL-101(Fe)/GO]共载2种抗肿瘤有效成分木犀草素和苦参碱的适宜性及体外释放性能。方法采用溶剂热法制备MIL-101(Fe)与MIL-101(Fe)/GO复合载体,采用扫描电子显微镜分析(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、比表面积及孔径结构分析(BET)、红外光谱分析(FT-IR)等方法进行结构表征,采用CCK-8细胞实验考察2种载体的安全性,采用体外溶出试验,以HPLC法测定木犀草素与苦参碱在MIL-101(Fe)/GO中的载药量与释放量。结果扫描电镜结果可见制得的MIL-101(Fe)/GO复合载体为多面体晶型结构复合体系;细胞活力实验结果表明,2种载体对小鼠成纤维细胞未产生抑制。木犀草素与苦参碱在MIL-101(Fe)中的载药量分别为14.1%、10.63%,在MIL-101(Fe)/GO中载药量分别为20.74%、14.1%;体外释放实验结果表明,在pH=5的条件下,MIL-101(Fe)/GO在72 h内可释放出23.92%的木犀草素与32.07%的苦参碱,而在pH=7.4的条件下,MIL-101(Fe)/GO在相同时间内可释放出8.84%的木犀草素与36.19%的苦参碱。结论MIL-101(Fe)/GO复合载体的载药量更高,作为pH响应型复合载体,可有效实现对木犀草素的酸性pH响应释放及其与苦参碱的缓慢释放,为实现多药递送持久释放的抗肿瘤药物设计提供新的思路。

精准纳米气体治疗研究进展

精准纳米气体治疗具有低毒高效等特性,作为一种新兴的疾病治疗手段受到越来越多的关注。研究表明,纳米气体治疗不仅能在特定疾病部位选择性杀死癌细胞,还能保护正常细胞。本文总结了国际最新研究成果,对精准纳米气体治疗的最新研究进展进行了总结归纳和展望。首先,阐述了纳米气体治疗的治疗作用和特点;然后,总结了实现精准纳米气体治疗的主要途径,包括靶向气体传输、可控气体释放、医学成像引导和监控气体治疗、基于治疗性气体的多模式联合治疗等;最后,对纳米气体治疗存在的问题和发展前景做出了总结和展望。