张智军课题组利用SERS技术对细胞内氧化石墨烯表面药物释放行为的研究取得进展

2013-8-30

        氧化石墨烯（GO）因其具有巨大的比表面积、良好的生物相容性以及低毒性等特点，在药物载体方面的研究引起了广泛的关注。本课题组前期工作表明，GO对抗癌药物阿霉素（DOX）的载药率可高达400% （Small，2010，6，537-544），但是负载在GO表面的药物在细胞内的释放过程还不清楚。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）研究了细胞内GO表面的药物释放过程。首先通过化学偶联的方法将银纳米粒子装载在氧化石墨烯表面，得到银纳米粒子-氧化石墨烯（Ag-GO）复合体系，然后在Ag-GO复合材料表面负载抗癌药物DOX，得到Ag-GO/DOX复合材料，其可以作为具有良好生物相容性的表面增强拉曼（SERS）活性基底以及纳米药物载体。我们将Ag-GO/DOX与Ca Ski细胞共孵育后，通过细胞内DOX的SERS信号及荧光信号的变化来研究细胞内GO表面的药物释放过程。实验中发现Ag-GO/DOX进入细胞，进而进入溶酶体后，DOX逐渐从GO表面释放下来，并进入细胞质中，最终进入细胞核。而GO始终存在于细胞质中。本研究对于阐明氧化石墨烯载药系统在细胞内作用机理以及设计基于GO的新型高效纳米载药体系提供了重要依据。该工作最近在线发表在国际学术刊物Nanoscale上。

Jie Huang, Cheng Zong, He Shen, Yuhua Cao, Bin Ren,* and Zhijun Zhang*, Tracking the Intracellular Drug Release from Graphene Oxide using Surface-Enhanced Raman Spectroscopy, Nanoscale, 2013, DOI:10.1039/C3NR03264G。

采用SERS技术研究细胞内氧化石墨烯表面药物释放过程的示意图