pH响应型石墨烯靶向递药系统的抗肿瘤药效的研究文献综述

 2022-12-24 14:12:36

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

  1. 研究背景

1.1癌症现状

癌症是严重威胁人类健康的重大疾病之一,也是现代医学所面临的难题之一。其发病机制复杂,治疗困难,易反复易迁移,而且绝大多数患者发现时已出现转移,现有手术切除、激素疗法和放化疗等难以实现有效治疗。传统放化疗对癌症细胞的杀灭作用特异性有限,治疗过程中对正常的组织及细胞带来很大的副作用。

1.2石墨烯

石墨烯表面是一种具有超高比表面积的多聚芳香环结构,这种结构可以通过pi;-pi;堆垛作用高效装载具有芳香环结构的药物分子。因此石墨烯还可应用于药物运输的研究。斯坦福大学的戴宏杰课题组最早于2008年开始了石墨烯在药物运输和生物医药方面的研究。[1,2]他们用氨基末端的聚乙二醇修饰氧化石墨烯,得到在生理溶液中有很高稳定性的NGO-PEG。具有芳香环结构的抗癌药物(例如:SN38,DOX)可以通过pi;-pi;堆垛作用高效装载在石墨烯表面,然后被运进细胞。由于石墨烯的每一个原子都暴露在表面而具有非常大的比表面积,因而可以高效装载这些具有芳香环结构的药物。

石墨烯作为一种典型的sp2碳纳米材料,用聚乙二醇(PEG)功能化的纳米石墨烯片(NGS)在生理溶液中显示出高溶解性和稳定性,并已用于体外药物递送和成像。此外,石墨烯强大的NIR光吸收能力进行体内的癌症光热疗法,并通过静脉内NGS注射和低功率NIR激光照射可实现高效的肿瘤破坏。

石墨烯的毒性。Wang等人证明,在浓度大于50mg/L的时候,氧化石墨烯会对人类成纤维细胞产生严重的毒性[3]。Hu等人的试验结果显示,即使浓度达到85mg/L,氧化石墨烯也只会引起A549细胞增殖速率的轻微抑制,而不会引起细胞凋亡或死亡[4]。经过具有生物相容性材料(例如:聚乙二醇)修饰过的氧化石墨烯,即使浓度高达100mg/L,对细胞(例如:Raji,U87MG,MCF-7等)的毒性也降低到了可以忽略的程度。未经任何表面修饰的氧化石墨烯,由于表面电荷作用和非特异性吸附蛋白的特点,所以在生理环境下稳定性较差,会对动物部分器官(例如:肺)造成伤害[3,5]。与其它应用于生物的纳米材料类似,石墨烯的毒性与其表面功能化修饰密切相关。就氧化石墨烯而言,在未经表面修饰的时候,在生理溶液中的稳定性较差,并且在体内和体外试验条件下都有剂量依赖的毒性。与之形成明显对比的是,经过聚乙二醇修饰的氧化石墨烯(GO-PEG),其生物相容性有了非常明显的提高,即使在高浓度盐溶液中也表现出了良好的稳定性。聚乙二醇修饰的氧化石墨烯(GO-PEG)在体外和体内试验条件下,毒性很低[6]

1.3细胞穿膜肽CCPs

细胞穿膜肽(CPPs)以其独特的优势成为一种新型的药物传递系统,具有较高的细胞跨膜活性和在细胞内携带药物分子的能力,本实验所采用的穿膜肽已被证实可以利用电荷翻转现象,减少对人体正常细胞的损害,并且药物不会被快速从人体中清除,大大提高了药物的药效。

  1. 研究思路

2.1GO-CACPP纳米载体的构建

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