还原氧化石墨烯鄄硫化铜纳米复合材料的制备及在癌症热疗中的应用.pdf

Vol.37 高等 学校 化 学 学报 No.1 2016年1月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 CHEMICALJOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES摇 摇 摇 摇 摇 摇 1~6 doi:10.7503/ cjc 摇 摇 还原氧化石墨烯鄄硫化铜纳米复合材料的 制备及在癌症热疗中的应用 孔祥权,严摇 刚,邝摇 淼,容建华 (暨南大学材料科学与工程系,广州510632) 摘要摇 通过一步水热法制备了一种具有光热性能的纳米复合材料 还原氧化石墨烯鄄硫化铜(rGO鄄CuS), 利用傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、紫外鄄可见光谱及高分辨透射电子显微镜对所合成纳米复合物的结构 和形貌进行了表征,并通过细胞实验和动物实验考察其癌症热疗效果. 结果表明,与未复合的氧化石墨烯 (GO)和硫化铜相比,rGO鄄CuS在近红外光区域具有更高效的光热转换效率;rGO鄄CuS 的光热治疗效果明显 好于GO和CuS. 关键词摇 氧化石墨烯;硫化铜;纳米复合材料;光热治疗;癌细胞 中图分类号摇 O614.12摇 摇 摇 摇 文献标志码摇 A 传统的癌症治疗手段主要包括手术治疗、化学治疗(简称化疗)和放射治疗(简称放疗). 手术治疗 只能针对早期癌细胞尚未转移的患者;化疗对于癌细胞和正常细胞缺乏选择性杀灭作用;放疗只能针 对未分化的肿瘤,且辐射具有较大毒副作用. 由于手术治疗通常无法根治已有肿瘤转移的晚期病人, [1] 放疗和化疗对病人的二次伤害又很大 ,因此,特异性地杀死肿瘤细胞而不损伤正常的人体细胞是目 [2,3] 前肿瘤治疗的难点. 光热治疗(PTT)作为较安全的新型肿瘤治疗方法受到了广泛关注 . PTT是指利 用纳米材料的光热转化效应,在近红外激光作用下局部加热肿瘤部位,从而杀死肿瘤细胞的治疗方 法. PTT需要具备近红外光和光热材料两大条件. 近红外光被称为人体的光学窗口,组织穿透性强,能 穿透深层组织,到达生物体很多部位,从而可以充分发挥治疗作用; 由于它具有较低的组织吸收率, 所以对正常组织只有较低的杀伤性,因此近红外光是肿瘤光热治疗最理想的光源. 光热材料对近红外 光有高强吸收,并能将吸收的光能转化成热量释放出来. [4,5] 能够用于光热治疗的纳米材料主要有碳纳米材料[氧化石墨烯(GO) 、 还原氧化石墨烯 [6] [7,8] [9~11 ] [12,13] [14,15] (rGO) 、碳纳米管 ]、贵金属纳米颗粒(金纳米棒 、金纳米壳 、金纳米笼 等)、半 [3,16] [17] [18] [3] 导体纳米颗粒(硫化铜 、硒化铜 等)以及聚合物纳米颗粒 等. 2011年,Tian等 发现硫化铜 能够在808 nm 激光的照射下杀死癌细胞. 这种新型的肿瘤热疗材料具有廉价、生物相容性好的特点. 2 但是由于硫化铜的光热转化效率较低,需要使用高功率的激光(24 W/ cm )才能有效地升温并杀死细 胞,这样高功率的激光对皮肤和正常细胞都会造成较大伤害. 因此,提高硫化铜体系的光热转化效率 成为该研究领域的一个难点. 本文利用一步水热法制备了兼具良好生物相容性和良好光热转换特性的纳米复合材料