张智军课题组利用SERS技术研究氧化石墨烯细胞内吞机制取得新进展

2012-04-05

        近年来氧化石墨烯在药物输运、生物传感以及成像等生物医学领域的应用研究受到广泛关注，但有关氧化石墨烯与生物体系的相互作用，尤其是其被细胞内吞的机制 一直不清楚。最近，本课题组助理研究员黄洁等与厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室任斌教授课题组合作，采用表面增强拉曼光谱（SERS）研究了氧化石墨烯的细胞内吞机制。首先通过化学偶联的方法将金纳米粒子装载在氧化石墨烯表面，得到金纳米粒子-氧化石墨烯（Au-GO）复合体系。然后以其作为生物相容性表面增强拉曼（SERS）活性基底，将Au-GO与Ca Ski 细胞共孵育后，通过GO的SERS信号来研究GO进入细胞的过程和机理。实验中发现GO与细胞共同孵育4 h后才能进入细胞，而且大都分布在细胞质区域。为了阐明GO的细胞吞噬机制，考察了chlorpromazine，amiloride, MβCD和NaN3四种抑制剂对GO进入细胞的抑制效果。研究发现，GO进入细胞是通过笼状蛋白介导实现的，而且是一个能量依赖过程。本研究对于研制基于GO的高效、靶向纳米载药系统和生物传感器等提供了重要依据。

采用SERS技术研究氧化石墨烯细胞内吞机制的示意图

Huang, J.; Zong, C.; Shen, H.; Liu, M.; Chen, B.; Ren, B.;* Zhang, Z. J.* Mechanism of cellular uptake of graphene oxide studied by surface-enhanced Raman spectroscopy, Small, 2012, 8, 2577-2584.