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石墨烯在医药领域的应用(二)
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毕业论文范文题目:
石墨烯在医药领域的应用(二)
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石墨烯在医药领域的应用(二)
石墨烯在医药领域的应用(二)毕业论文范文介绍开始:
石墨烯在医药领域的应用
纳米药物载体具有药物负载量高、靶向运输和控制释放等优点,在生物医学领域应用前景广泛 。 氧化石墨烯作为单层的氧化石墨,平面上富含的羧基、羟基、环氧基等官能团可改善氧化石墨烯的分散性和亲水性 。化学药物,DNA, RNA 等均能通过π-π共轭、静电作用等非共价键作用,有效地固定在氧化石墨烯上,从而实现高效运载药物的功能,包括负载小分子药物和基因药物等 。
功能化的氧化石墨烯具有更大的比表面积,更强的吸附能力,对小分子药物的负载能力也大大提高,可用来构建高效靶向运输体系。利用壳聚糖( CS )修饰后的氧化石墨烯负载抗癌药物喜树碱(CPT )可以用来治疗肿瘤。引入含氧官能团,使氧化石墨烯和分子药物之间可以通过共价键结合或氢键结合的方式实现负载,亲水性的提高,拓宽了其作为药物载体材料的适用范围。利用氢键作用,实现 DOX在氧化石墨烯上的高效负载,其负载量可达235% ,远远高于其他传统药物载体。
3.癌症治疗
石墨烯有极高的比表面积并且每个原子都暴露在表面,而且,石墨烯经氧化后的官能团大部分是含氧基亲水官能团,故而,其亲水性往往比较高。由于氧化石墨烯亲水性较高,含有大量的含氧官能团,使得它可以作为抗癌药物的载体,通过药物靶向输送的过程使一些特定尺寸的氧化石墨烯在肿瘤组织中高度富集。用氧化石墨烯作为载体,更好的达到治疗癌症的效果。 石墨烯对含多个双键或苯环结构的药物产生的 - 堆积和疏水作用力较大,所以这类药物的载药量也较高。氧化石墨烯将难溶于水的抗肿瘤药喜树碱衍生物吸附药物后对肿瘤细胞的杀伤力约是伊立替康的 1 000 倍,极大地提高了难溶性药物的抗肿瘤作用。为实现靶向治疗,可利用肿瘤细胞的特殊理化性质或细胞表面的一些特异性受体。科学家研究发现,将药物传输中使用的石墨烯涂有具备生物相容性的端氨基酚枝型聚乙二醇[3],便可以轻易和分子发生功能化。然而这些发生了功能化的氧化石墨烯可以在生理条件下稳定存在。因此,其还适用于高被动体内肿瘤的摄取和光热消融肿瘤。
4.光化治疗
光化治疗包括光热治疗 (photothermal therapy,PTT) 和光动力学治疗 (photodynamic therapy,PDT)。PTT 是将具有较高光热转换效率的材料注入体内后利用靶向性识别技术聚集在肿瘤组织内,在外部光源 ( 一般是近红外光 ) 照射下将光能转化为热能杀灭肿瘤细胞的一种治疗方法。PDT 是将光敏剂导入体内,待其分布到肿瘤等病变部位后,以特定波长的光进行照射,通过一系列光化学和光生物学反应,在分子氧的参与下,产生单线态氧和( 或 ) 自由基,氧化破坏组织和细胞中的各种生物大分子,使异常增生活跃的细胞发生不可逆损伤,最终导致细胞死亡,达到治疗目的。2010 年 Yang 等考察了 PEG 修饰的纳米石墨片(PEG-NGS) 的体内过程,采用花菁染料 7(Cy7) 作荧光标记方法,合成了 PEG-NGS-Cy7,注射到荷瘤小鼠体内,24 h 后肿瘤部位可见很强的荧光信号,而网状内皮系统的荧光很弱,由此可见,该材料对肿瘤细胞具有较好的被动靶向性 。
5.多功能载体的构建
利用石墨烯的比表面积大、活性基团多的优点,功能化石墨烯可以构建多功能载体。如利用外部环境 ( 光、热、磁场等 ) 和病变组织的内部环境 (pH值、GSH 等 ) 多种因素,对石墨烯进行多重功能化,制成集多种功能于一体的智能给药体系,实现药物定点按需释放。
石墨烯在生物医用领域的巨大研究进展是鼓舞人心的,但面临的挑战也同样艰巨。石墨烯及其衍生物在医药领域的应用研究还存在一些问题,对石墨烯与生物分子、细胞、组织、器官乃至生物体相互作用的机制缺乏系统详尽的研究,体外实验取得了一些积极成果,但体内实验研究成果有限。今后要继续推动有关高校、科研院所加强协作,实现对石墨烯关键技术的有效控制,提高石墨烯在医药领域的实际应用。
参考文献
[1]范德增 张兴凯《新材料产业》 石墨烯在生物医用领域的应用研究进展
[2] 张保梅、汪 洋、翟光喜 中国医药工业杂志 石墨烯的功能化及其在药物递送和生物医药领域中的应用
[3] 王婷葛少华 国际口腔医学杂志 氧化石墨烯在生物医学领域方面应用的研究进展
[4] 王国权 、庞素秋 、林俊生、刁勇 、 陶仁骥 华 侨 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 ) 石墨烯及其衍生物在生物医药领域的研究进展
[5]周海辛,曾繁宽,胡东山 中国组织工程研究,氧化石墨烯修饰脱细胞支架修复坐骨神经损伤
[6] 沈贺,张立明,张智军 东南大学学报(医学版)石墨烯在生物医学领域的应用
[7]马云霄 黑龙江日报 石墨烯从“平民”到“贵族”
[8]郭霞飞、孟聪颖、赵发琼、曾百肇 氧化石墨烯掺杂2,2-双噻吩和5-甲氧基吲哚共聚物涂层的电化学制备及3种抗抑郁药的检测 分析化学 2019年2期
[9]李冉、吴霜、付鹏辉 论石墨烯在生活生产中的应用 神州·上旬刊 2019年6期
[10] 叶琳 石墨烯产业前沿技术发展方向研究 新材料产业 2019年9期
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