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纳米氧化石墨烯对小鼠体内外急性毒性作用
目的 通过体内和体外实验观察氧化石墨烯纳米颗粒的急性毒性作用.方法 选择60只健康ICR小鼠,雌雄各半,随机分成6组,每组10只,以高纯水配制纳米氧化石墨烯,分别以剂量0 mg/(kg·bw)、3.125 mg/(kg·bw)、6.25 mg/(kg·bw)、12.5 mg/(kg·bw)、25.0 mg/(kg·bw)和50.0 mg/(kg·bw)进行纳米氧化石墨烯灌胃,观察动物一般状态及死亡情况;另取60只ICR小鼠,分为6组,在无菌条件下,以高纯水配制纳米氧化石墨烯,以剂量0 mg/(kg·bw)、1.0 rg/(kg·bw)、2.0 mg/(kg·bw)、4.0 mg/(kg·bw)、8.0 mg/(kg·bw)和16.0 mg/(kg·bw)进行尾静脉注射,观察动物一般状态及死亡情况.采用MTT法,以剂量为9.875 mg/(kg.bw)、18.75 mg/(kg.bw)、37.5 mg/(kg.bw)、75 mg/(kg· bw)、150 rg/(kg.bw)、300 mg/(kg·bw)和600 mg/(kg·bw)的氧化石墨烯与A549细胞进行共培养,观察细胞的生长状况并计算细胞的LC50.结果 纳米氧化石墨烯经口染毒途径未引起小鼠器官病理改变,无动物死亡;通过尾静脉注射对小鼠的LD50为5.657 mg/(kg·bw),肺、肝、心组织血管内可见褐色纳米颗粒,但组织未见病理学变化;对A549细胞的LC50为56.885 μg/mL.结论 未经修饰的纳米氧化石墨烯经尾静脉注射可导致动物死亡,并对A549细胞生长具有抑制作用.
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氧化石墨烯作为抗肿瘤药物纳米载体的性能研究进展
氧化石墨烯由于其特殊的理化性质现已在各种领域得到了广泛的应用.在肿瘤治疗方面,其常被用作抗肿瘤药物的载体.鉴于其表面丰富的修饰位点,可有目的性地对其表面结构进行改造与修饰以更好地发挥其载药与释药作用.本文综述了部分国内外对其结构改造方面的研究以及将其作为抗肿瘤药物载体的研究,旨在为今后进一步开发其在抗肿瘤方面的应用提供理论依据.
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基于核酸功能化的氧化石墨烯技术快速检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的研究
目的：探索建立简单、高效、低成本的检测含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的新方法。方法利用羧基荧光素( FAM)修饰的核酸探针( FAM-P)与氧化石墨烯( GO)非共价偶联成功构建了FAM-P/GO碳纳米生物传感器。考察该体系对不同浓度靶序列基因和含该靶基因的不同浓度菌体样品检测的灵敏性,并通过碱基错配试验和种属特异性试验验证其特异性。结果实验表明,该纳米生物传感器对靶标序列SSeC基因检测的低下限为0.05μmol/L,而且在0.05~1.0μmol/L范围内呈现良好的线性关系(R2=0.9921),对目标菌检测的低下限为103 CFU/ml,在103~108 CFU/ml范围内呈良好的线性关系(R2=0.9987),此外,该方法对实验组的信噪比要远远大于对照组,因此具有很高的特异性。结论成功构建了FAM-P/GO碳纳米生物传感器,为含SSeC基因鼠伤寒沙门氏菌的快速检测提供了一种可能的新方法。
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功能化纳米氧化石墨烯微粒对胶质瘤U251细胞的靶向光热作用
目的：观察在近红外线（near infrared，NIR）激光照射下功能化纳米氧化石墨烯（NGO-Tf-FITC ）微粒对脑胶质瘤 U251细胞的靶向光热作用。方法将已成功制备的单层纳米氧化石墨烯（nano-graphene oxide，NGO）偶联靶向分子转铁蛋白（transferrin，Tf）及荧光分子异硫氰酸荧光素（fluorescein isothiocyanate，FITC）的功能化NGO-Tf-FITC微粒，与U251脑胶质瘤细胞孵育培养，通过CCK8细胞活力检测判定其细胞毒性，并在808 nm NIR 照射后流式细胞仪检测对细胞杀伤效果。结果按0.1、1.0、3.0和5.0 mg/ml浓度NGO-Tf-FITC分4组与U251细胞孵育，48 h后酶标仪测吸光度值分别为0.747±0.031、0.732±0.043、0.698±0.051和0.682±0.039，空白组为0.759±0.052，各组与空白组比较差异均无统计学意义（P＞0.05）；NGO-Tf-FITC组、NGO-FITC组和空白对照组细胞凋亡和死亡指数分别为（73.6±3.41）%、（52.6±2.66）%和（51.2±2.93）%，NGO-Tf-FITC组分别与NGO-FITC组和空白组比较差异均有统计学意义（P＜0.05），NGO-FITC组与空白组相比较差异无统计学意义（P＞0.05）。结论功能化NGO-Tf-FITC微粒细胞毒性低，且对脑胶质瘤U251细胞具有显著靶向光热杀灭作用。
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石墨烯/壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏凝胶的制备及其性能评价
目的:将氧化石墨烯加入壳聚糖/p-甘油磷酸钠温敏凝胶中,制备石墨烯/壳聚糖/β-甘油磷酸钠复合温敏凝胶,表征其基本理化性质并对生物学特性进行初步评价.方法:将氧化石墨烯(graphene oxide,GO)加至壳聚糖/β-甘油磷酸钠(chitosan/β-glycerophosphate,CS/GP)温敏凝胶体系中,根据GO与CS不同的质量分数,制备了1wt％GO/CS/GP和3wt％GO/CS/GP复合温敏凝胶,以CS/GP温敏凝胶为对照,表征了各凝胶成胶时间、化学结构变化、微观结构和吸水率.将小鼠前成骨细胞MC3T3-E1接种于凝胶中,SEM观察细胞接种24h的粘附现象,CCK-8法检测细胞的增殖,并用荧光倒置显微镜观察细胞的生长情况.结果:凝胶的成胶时间随GO含量增加而缩短,CS/GP的平均成胶时间为(9.05±0.21)min,1wt％GO/CS/GP的平均成胶时间为(6.60±0.22)min,3wt％GO/CS/GP平均成胶时间为(4.50±0.18)min;GO和CS可通过酰胺键结合;凝胶均呈现出均一的相互通联的支架结构,1wt％GO/CS/GP复合温敏凝胶具有更大孔径(44.8±4.3μm)和吸水率(527±21％)以及更好的促成骨细胞增殖生长特性.结论:相比于壳聚糖/β-甘油磷酸钠温敏凝胶,石墨烯/壳聚糖/β-甘油磷酸钠复合温敏凝胶具有更好的理化性质和生物学特性.
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石墨烯在生物医学中的应用
随着生物医学应用的发展,石墨烯已经成为了新一代的生物材料.它是一类仅有单原子厚度、二维蜂窝网状结构的纳米材料,它的出现吸引了整个科学界的关注并且迅速成为被研究较广泛的碳材料.自2004年被发现以来,石墨烯及其衍生物(氧化石墨烯和还原的石墨烯氧化物)因其独特的光学、机械、电子、热和磁特性受到了生物医学界的日益重视.例如,氧化石墨烯是石墨烯的水溶性衍生物,由于它的多官能化及与各种生物分子的高效表面负荷,得到了生物技术领域的广泛研究,这类生物相容的碳基材料可促进干细胞的生长和诱导其向各种细胞谱系分化.此外,石墨烯促进成骨细胞分化的能力使之成为了骨再生研究的一种新兴材料.本文综述了石墨烯和石墨烯氧化物在生物学领域中研究及应用的新进展.
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氧化石墨烯和氧化石墨烯/银纳米粒子SERS基底制备及初步评价
目的 利用表面增强拉曼光谱散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)能提供独特的分子振动信息的特点制备具有SERS性能的纳米材料,并以对巯基苯胺(PATP)为标记分子对其SERS性能进行评价.方法 通过微波法制备粒径均匀、性能稳定的银纳米粒子(AgNP),利用自组装方式使氧化石墨烯(GO)与AgNP经3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)耦合形成复合材料,以毛细管作为载体,结合PATP标记分子评价基底的性能.结果GO/AgNP复合基底的拉曼强度高于GO,检测PATP分子的灵敏度可达10-9mol/L.结论 制备的GO/AgNP复合材料作为SERS基底可增强SERS效应,是一种有效的SERS活性基底.
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氧化石墨烯固化挥发油的研究
本文考察了氧化石墨烯(graphene oxide,GO)固化挥发油的特性.分别应用GO吸附丁香油与莪术油,以丁香酚和莪术醇收率为指标,优选GO用量;采用差示扫描量热法和扫描电镜法对固化粉末进行物相表征;考察GO对挥发油中有效成分体外溶出和受热稳定性的影响.结果表明,GO与挥发油佳固化比例为1∶1,挥发油被固化后,对有效成分的体外溶出速率基本无影响,且受热稳定性得到提高.GO固化中药挥发油具有一定的应用前景,值得进一步研究.
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低聚乙二醇富马酸酯/氧化石墨烯复合水凝胶对大鼠骨髓间充质干细胞成骨分化的调控作用
目的 探讨低聚乙二醇富马酸酯{oligo [poly (ethylene glycol) fumarate],OPF}/氧化石墨烯复合水凝胶(graphene oxide,GO)对大鼠骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs)成骨分化的调控作用.方法 通过物理共混方式将氧化石墨烯掺杂在低聚乙二醇富马酸酯水凝胶中,并将骨髓间充质干细胞包裹其中共培养,成骨诱导3d、7d、14 d和21 d后,通过组织学染色(HE染色、Von Kossa染色以及茜素红染色)和免疫荧光染色检测复合材料对BMSCs形态及其对成骨分化的影响.结果 组织学染色及免疫荧光染色发现,BMSCs在水凝胶内良好生长并增殖,随着成骨诱导时间的延长,矿化结节以及成骨基因表达逐渐升高,且相比OPF水凝胶,OPF/GO水凝胶组促进BMSCs向成骨细胞分化的作用更强.结论 OPF/GO水凝胶具有良好的生物相容性,且利于BMSCs向成骨细胞分化.
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纳米氧化石墨烯一次性染毒对小鼠肝脏的急性氧化损伤作用
目的 探讨纳米氧化石墨烯(nano-GO)对小鼠肝脏的急性氧化损伤作用.方法 将80只健康清洁级ICR小鼠随机分为对照(高纯水)组和0.35 mg/kg(1/16 LD5o)、0.70 mg/kg(1/8 LD5o)、1.40 mg/kg(1/4 LD5o)nano-GO染毒组,每组20只,雌雄各半.采用1次性尾静脉注射染毒,染毒容量为10 ml/kg.分别于注射3、15d后,检测小鼠肝脏组织超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活力和丙二醛(MDA)含量.结果 染毒3d后,与对照组比较,各剂量nano-GO染毒组雌性小鼠和0.35 mg/kg nano-GO染毒组雄性小鼠肝脏的MDA含量及各剂量nano-GO染毒组小鼠肝脏的GSH-Px活力以及0.35、0.70 mg/kg nano-GO染毒组雄性小鼠肝脏的SOD活力均升高,0.70、1.40 mg/kg nano-GO染毒组雄性小鼠肝脏MDA含量和0.35、0.70 mg/kg nano-GO染毒组雌性小鼠肝脏的SOD活力均下降,差异均有统计学意义(P＜0.05).染毒15d后,与对照组比较,各剂量nano-GO染毒组小鼠肝脏的SOD活力升高,0.70 mg/kg和1.40 mg/kg nano-GO染毒组小鼠肝脏的GSH-Px活力下降,差异均有统计学意义(P＜0.05);而各剂量nano-GO染毒组小鼠肝脏的MDA含量均无明显改变.结论 一次性尾静脉注射nano-GO后,肝脏可产生脂质过氧化作用,干扰小鼠肝脏抗氧化酶的活力.
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聚碳酸酯塑料瓶材中双酚A的氧化石墨烯修饰玻碳电极快速测定法
目的 建立了一种灵敏、简便的检测聚碳酸酯塑料瓶材中双酚A的电化学分析方法.方法 制备氧化石墨烯修饰玻碳电极,采用循环伏安法于0.2～0.8V对双酚A在修饰电极上的电化学行为进行研究,采用差分脉冲伏安法于0.2～0.8V优化检测条件并对双酚A的含量进行测定.结果 氧化石墨烯修饰玻碳电极对双酚A有明显的电催化作用,氧化峰电流Ip( 10-5A)与双酚A浓度(c,nmol/L)在50～1 000 nmol/L范围内呈良好的线性关系,线性方程为Ip=-1.147-0.005 89c,相关系数为0.996,检出限为41 nmol/L.回收率为97.7％～103.7％.结论 该方法简便、快速、准确,可用于样品中双酚A的测定.
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一种基于MSO/GO的水中痕量汞离子(Ⅱ)检测方法研究
目的 运用优化的汞离子特异性寡核苷酸探针(mercury-specific oligonucleotide,MSO)和氧化石墨烯(graphene oxide,GO),构建一种超高灵敏度荧光检测水中Hg2+的纳米生物传感器.方法 将自主设计的MSO1(5'端进行荧光基团FAM标记,标记为FAM-MSO1)和MSO2通过非共价键作用力吸附到GO的表面,实现纳米生物传感器的组装；利用特异错配结合(T-Hg2+-T)和溶液中荧光信号的变化情况,进行Hg2+的定量分析.结果 制备的GO厚度仅为1.4 nm;构建的Hg2+纳米生物传感器,FAM-MSO1和MSO2的佳浓度均为1μmol/L,0.5 g/L GO佳用量为5μl,低检测限为10 pmol/L,与除Hg2+以外的其他10种金属离子交叉反应低,加入Na2S2O3再检测Hg2+荧光恢复效率达65％.结论 基于MSO/GO的Hg2+纳米生物传感器,具有操作简便、灵敏、特异、准确和可重复使用性等优点,可用于水中痕量Hg2+的检测.
关键词： 汞离子特异性寡核苷酸探针 氧化石墨烯 纳米生物传感器 荧光检测 -
冬凌草甲素聚乙二醇功能化氧化石墨烯纳米粒的制备及抗结肠癌实验研究
目的 制备负载冬凌草甲素(oridonin,ORI)的聚乙二醇功能化氧化石墨烯(PEGylated graphene oxide,GO-PEG)纳米粒(nanoparticles,NPs),并探讨其对结肠癌的抑制作用.方法 利用酰胺化反应将端基为氨基的四臂聚乙二醇(PEG)连到氧化石墨烯(GO)上,并通过红外光谱(IR)和差示-热重联用热分析仪(TGA)等对其进行表征;再通过物理共混的方法在GO-PEG上负载抗肿瘤药物ORI,紫外光谱(UV)法测其包封率和载药率,MTT法测定载药体系对人结肠癌细胞SW620和HT29的增殖毒性,并建立荷瘤裸鼠模型考察其体内抗肿瘤活性.结果 IR和TGA测定结果表明PEG已成功偶联到GO上,UV法测得ORI-GO-PEG的包封率和载药率分别为95.81％和48.92％,且在各种生理溶液中具有良好的稳定性.体外细胞毒性实验结果表明,与ORI裸药相比,ORI-GO-PEG-NPs对结肠癌细胞的杀伤能力更强.体内抑瘤实验进一步发现,ORI-GO-PEG-NPs可以更好地抑制体内SW620肿瘤的生长.结论 制得的ORI-GO-PEG-NPs具有优良的载药性能和较强的抗结肠癌作用,为今后开发抗肿瘤药物纳米给药系统提供了实验依据.
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氧化石墨烯纳米疫苗的免疫应答研究
目的 研究氧化石墨烯(GO)纳米疫苗在小鼠体内诱导产生的特异性免疫应答.方法 将纳米GO与模型抗原卵清蛋白(OVA)共孵育制备得到负载OVA的GO纳米免疫复合物(GO-OVA).采用原子力显微镜和粒度分析仪对纳米GO进行表征;细胞计数试剂盒(CCK-8)检测纳米GO对小鼠骨髓树突状细胞(BMDCs)的细胞毒性;荧光染色观察小鼠BMDCs对GO-OVA纳米免疫复合物的摄取.将C57BL/6小鼠按体质量随机区组法分为OVA组、铝佐剂OVA(Al-OVA)组和GO-OVA组(每组6只)进行体内免疫,酶联免疫吸附实验(ELISA)分别检测小鼠血清中OVA特异性抗体IgG(总IgG、IgG1和IgG2a)水平,流式细胞术检测小鼠脾脏和腹股沟淋巴结内的T淋巴细胞亚群.结果 制备得到的纳米GO平均粒径为(294.34±4.68)nm,多分散系数为0.208.纳米GO对小鼠BMDCs的毒性较小.体外细胞实验结果表明,GO-OVA纳米免疫复合物可被小鼠BMDCs有效摄取.GO-OVA纳米免疫复合物免疫小鼠后,诱导产生的血清特异性IgG 抗体滴度与铝佐剂相当,差异无统计学意义(P＞0.05),且以辅助性T细胞(Th)1型应答为主.GO-OVA组小鼠脾脏和腹股沟淋巴结内的CD4+T和CD8+T淋巴细胞比例均明显高于OVA组和A1-OVA组,差异均具有统计学意义(均P＜0.05).结论 GO-OVA纳米免疫复合物能诱导小鼠同时产生体液和细胞免疫应答,这为研制新型疫苗载体和佐剂提供了依据.
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氧化石墨烯在大鼠体内安全性的初步研究
目的：观察氧化石墨烯在Wistar雄性大鼠中的生物安全性，为氧化石墨烯在生物医学上的应用提供必要前提条件。方法选用体质量150～200 g Wistar雄性大鼠80只，鼠龄6～8周。以60 mg/kg剂量经Wistar大鼠尾静脉注射氧化石墨烯观察大鼠的一般情况，并在注射后第3天、第6天、第9天、第12天、第15天解剖大鼠，观察氧化石墨烯在主要器官分布与代谢的情况，并观察其病理情况。在注射后第6天和第12天采集大鼠血液，观察氧化石墨烯对大鼠血常规和生物化学功能指标的影响。结果经尾静脉注射的氧化石墨烯，注射后第6天和第12天大鼠血常规和生物化学功能指标无影响，注射后第3天、第6天、第9天、第12天、第15天大鼠的心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏均未见氧化石墨烯颗粒沉积，这些主要器官的切片中也未见到坏死细胞、巨噬细胞等其他炎性细胞。结论氧化石墨烯剂量为60 mg/kg时对大鼠的一般情况无明显影响，对大鼠的血常规和生物化学功能指标无明显影响；在体内主要器官未发现明显沉积，未发现病理改变；实验证实了氧化石墨烯在大鼠体内的生物安全性，为氧化石墨烯的生物医学应用提供了可靠的前提条件。
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氧化石墨烯载药性能和生物安全性研究现状
石墨烯及其衍生物的研究,主要集中在其物理学、化学、纳米材料等研究领域,而石墨烯在生物医学领域的研究工作才刚刚开始.文章简述石墨烯尤其是氧化石墨烯的载药率、靶向作用、缓释作用、在体内的分布和代谢规律及其在体外和体内的安全性的研究进展.
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功能化氧化石墨烯作为基因和抗肿瘤药物纳米载体的制备及性能研究
目的:制备乳糖酰化壳聚糖修饰的氧化石墨烯季铵盐(GO-LCO+),作为基因和抗肿瘤药物载体.方法:采用EDC/NHS催化法制备乳糖酰化壳聚糖,并连接到氧化石墨烯(GO)上,再用2,3-环氧丙基三甲基氯化铵将其季铵化,制备GO-LCO+.采用红外光谱(IR)、电位及纳米粒度分析仪、原子力显微镜(AFM)等方法对GO-LCO+的结构和形态进行表征.然后通过非共价键将抗肿瘤药盐酸阿霉素(DOX)负载到载体上,紫外光谱仪(UV)测定负载量.通过静电作用负载荧光素标记的DNA(FAM-DNA),琼脂糖凝胶电泳测定负载量,共聚焦荧光显微镜观察人肝癌细胞(QGY-7703)对GO-LCO+/FAM-DNA的摄取情况,后采用WST-1试验对GO-LCO+的细胞毒性进行了测定.结果:IR、AFM、Zeta电位数据显示成功制备GO-LCO+,UV检测载体对DOX的负载量为477 μg/mg,电泳试验检测载体对FAM-DNA的负载量是4μmol/g,激光共聚焦荧光显微镜下观察GO-LCO+可快速运载FAM-DNA到达细胞内,WST-1试验显示载体对细胞基本没有毒性.结论:GO-LCO+作为基因和抗肿瘤药物载体,具有优良的载药性能和较低的细胞毒性.
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氧化石墨烯装载多柔比星抗乳腺癌活性的实验研究
目的 探讨氧化石墨烯装载多柔比星对乳腺癌移植瘤模型肿瘤细胞凋亡的作用.方法 用裸鼠皮下乳腺癌MCF-7细胞注射法建立移植瘤模型,模型制作成功后将模型鼠分为对照组、氧化石墨烯装载多柔比星干预组和脂质体多柔比星干预组,每组实验动物8只.每2周给药一次,干预处理28d后观察各组肿瘤大小并计算每组肿瘤的瘤重、抑制率及凋亡指数,并比较各组实验动物的化疗后副作用情况.结果 与对照组相比,氧化石墨烯装载多柔比星干预组和脂质体多柔比星干预组肿瘤重量明显降低,抑瘤率分别为58.29％和43.68％;凋亡指数比对照组明显升高,氧化石墨烯装载多柔比星干预组和脂质体多柔比星干预组分别为(19.18±1.85)％和(16.11±1.28)％ vs(4.82±1.22)％.氧化石墨烯装载多柔比星组肠道反应发生率为10.6％,低于脂质体多柔比星组的15.2％(P=0.040);氧化石墨烯装载多柔比星组皮肤黏膜损伤发生率为9.4％,低于脂质体多柔比星组的13.6％(P=0.030).结论 氧化石墨烯装载多柔比星可明显抑制裸鼠乳腺癌模型原位肿瘤的生长,效果在一定程度上优于脂质体多柔比星且副作用较小.
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氧化石墨烯对于口腔义齿基托材料强度的影响
目的：探讨将氧化石墨烯加入口腔义齿基托材料后义齿基托的机械性能。方法在义齿基托材料中分别加入0.02,0.06,0.1 mg/ml和0.2 mg/ml不同浓度的氧化石墨烯,并设立空白对照组；制作试件后用万能材料试验机测试拉伸强度。结果随着氧化石墨烯浓度升高,相对应的试件拉伸强度呈现先增强后降低的趋势。当添加0.1 mg/ml氧化石墨烯时,试件拉伸强度大。结论氧化石墨烯在一定的浓度范围内可以改善义齿基托的机械性能。
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氧化石墨烯负载多柔比星对多发性骨髓瘤细胞的杀伤作用
背景：研究发现氧化石墨烯对正常细胞的毒性比较低，但有关氧化石墨烯负载多柔比星抗肿瘤药物后对恶性肿瘤细胞是否有影响的研究不多。
目的：探讨氧化石墨烯负载多柔比星对多发性骨髓瘤细胞的杀伤作用。
方法：取对数生长期人多发性骨髓瘤细胞株RPMI8226，分4组培养，其中3组分别加入氧化石墨烯负载多柔比星、多柔比星、氧化石墨烯，对照组不干预。培养24 h，CCK-8方法检测细胞活性，流式细胞仪检测细胞周期和细胞凋亡。
结果与结论：①对照组细胞质透亮清晰，多数为饱满形态；氧化石墨烯组细胞质较透亮，少数细胞出现皱缩；多柔比星组细胞形态不均一，细胞出现皱缩，有凋亡小体出现；氧化石墨烯负载多柔比星组细胞体积明显缩小，皱缩较明显，出现凋亡小体；②氧化石墨烯负载多柔比星组、多柔比星组、氧化石墨烯组细胞存活率均低于对照组(P<0.05)，氧化石墨烯负载多柔比星组细胞存活率明显低于氧化石墨烯组(P<0.05)；③氧化石墨烯负载多柔比星组、多柔比星组细胞凋亡率高于氧化石墨烯组、对照组(P<0.05)；④4组间细胞周期比较差异无显著性意义；⑤结果表明，氧化石墨烯负载多柔比星具有较强的毒性作用，可诱导人多发性骨髓瘤细胞凋亡。
