[发明专利]一种皱褶石墨烯微球在光热治疗中的应用

说明书

技术领域

本发明属于光热治疗的应用领域，特别涉及一种皱褶石墨烯微球在光热治疗中的应用。

背景技术

长期食用有毒物质易导致癌症发病率提高。目前治疗手段主要有化学治疗、手术治疗和放射治疗。化疗是利用化学药物阻止癌细胞的增殖、浸润、转移，直至最终杀灭癌细胞的一种治疗方式，但其选择性不强，在杀灭癌细胞的同时也会不可避免地损伤人体正常细胞，使患者出现不良反应；手术治疗只能针对早期癌细胞尚未扩散的患者，对于肿瘤细胞已经转移的病人手术治疗通常无法根治，且对病人造成二次伤害；放射治疗利用X射线、电子线等对发病部位照射，但对于已经转移的癌细胞作用有限。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。其中，纳米材料的性能决定了光热治疗的效果。

石墨烯（Graphene，rGO），是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成的六角型呈蜂巢晶格的新型二维平面材料，特殊的单原子层结构决定了其丰富和新奇的物理性质。导热系数高达5300W/m•K，常温下其电子迁移率超过15000cm2/V•s，零载流子浓度极限下具有最小量子电导率，具有分数量子霍尔效应和铁磁性，石墨烯还是目前世界上已知材料中最薄的，厚度只有0.335 nm。石墨烯与金纳米粒子和碳纳米管等碳材料相比，具有体积小、光热效率良好和成本低的优势。但是常规的片层石墨烯易团聚、使其不易进入细胞内部，并且氧化石墨烯是片层结构，其锋利的边缘部位可以刺破细胞，对正常细胞具有一定的副作用。另外，其光热转换效率也非常有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种皱褶石墨烯微球在光热治疗中的应用，本发明中载体材料具有很好的生物相容性和良好的光热转换能力，可以很好的结合光热治疗和化疗，在增大对肿瘤细胞杀伤力的同时，也可以较好的减少对正常细胞的毒副作用。

本发明的一种皱褶石墨烯微球在光热治疗中的应用，包括：

（1）不同浓度的材料光热转换能力：配制不同浓度的皱褶石墨烯微球的水溶液，用近红外激光照射一定时间，溶液的温度变化利用红外热成像仪进行温度记录，得到溶液在不同时间激光照射下的升温曲线；

（2）不同光照强度的材料光热转化能力：使用不同强度的激光进行照射一定浓度的皱褶石墨烯微球水溶液，得到溶液在不同时间激光照射下的升温曲线；

（3）材料的光热稳定性：测试一定浓度的皱褶石墨烯微球的水溶液在一定激光强度的照射下，照射一定时间，连续多次开关照射条件下的升温降温循环曲线；

（4）材料的生物毒性：通过MTT实验来检测培养不同浓度的皱褶石墨烯微球的细胞毒性；

（5）材料对肿瘤细胞的光热治疗效果：通过检测空白对照磷酸缓冲液、抗癌药物阿霉素、皱褶石墨烯球微球、激光照射的皱褶石墨烯微球对人宫颈癌细胞的存活率来评价材料的抗肿瘤治疗的光热效果。

所述步骤（1）中，配置的系列浓度为0~250 μg/mL，激光近红外波长在800~900nm，激光强度为0~3 瓦/平方厘米，照射时间0~8分钟。

所述步骤（2）中，材料的浓度为100~250 μg/mL，激光近红外波长在800~900nm，激光强度为0~3瓦/平方厘米，照射时间0~8分钟。

所述步骤（3）中，材料的浓度为100~250 μg/mL，激光近红外波长在800~900nm，激光强度为0~3瓦/平方厘米，照射时间0~8分钟。

所述步骤（3）中，连续开关次数为3-10次。

所述步骤（4）中，测试不同浓度的3-8个样品的生物毒性，浓度范围为0~40 μg/mL。

所述步骤（5）中，磷酸缓冲溶液的pH酯为7.4，抗癌药物阿霉素的浓度为0~5 uM，皱褶石墨烯球的浓度为0~5 uM。

所述步骤（5）中，激光照射的激光近红外波长在800~900nm，激光强度为0~3 瓦/平方厘米，照射时间0~8分钟。

有益效果

（1）本发明提供了皱褶石墨烯球的一种新用途，可应用于光热治疗制剂，克服了片层石墨烯的缺点，分散性好；

（2）本发明的皱褶石墨烯微球应用光热治疗，具有较低的生物毒性、光热稳定性和高的光热转换效率。

附图说明

图1为不同浓度的皱褶石墨烯微球的光热曲线；

图2为不同光照强度的皱褶石墨烯微球的光热曲线；

图3为皱褶石墨烯球材料的光热稳定性分析；

图4为皱褶石墨烯球材料的细胞毒性测试；

图5为皱褶石墨烯球材料对肿瘤细胞的光热治疗效果测试。