癌症是世界范围内的致死率最高的疾病之一。在这种情况下，合成一种成功的肿瘤选择性靶向药物和最大限度地降低癌症药物的毒性已迫在眉睫。
有多个官能团的石墨烯
来自日本先进科学技术研究所（JAIST）和国家科学研究中心（CNRS）的科学家及其同事们开发出了一种基于多功能石墨烯的纳米医学技术，可以在分子水平上实现癌症靶向治疗。
他们成功地将三种功能分子（近红外荧光探针、肿瘤靶向分子和抗癌药物）脱附在石墨烯分子表面。这种有多个官能团的石墨烯可以有效地清除癌细胞。对于抵御癌症疾病，这种 "三重 "化学改性的纳米材料或许能拯救更多患者的生命。
单分子片状石墨烯因其优异的物理化学特性，是未来十年内各种基础性和实用性应用的最有前景的碳纳米材料。此外，石墨烯还具有良好的生物相容性和生物降解性，因此带动了研究人员对这种纳米碳材料作为药物输送载体的探索。然而，要将许多单个功能分子同时修饰到石墨烯纳米片上用于生物医学应用并不容易。
这种具有多个官能团的石墨烯是由日本Nomi公司的Eijiro Miyako教授、CNRS的Alberto Bianco博士开发的。Alberto Bianco博士（法国斯特拉斯堡）和他们的国际团队，通过共价化学修饰技术成功地合成了作为药物递送载体的多功能石墨烯，并成功地合成了三种类型的分子：一种近红外（NIR）荧光探针（靛青绿；ICG）；一种肿瘤靶向分子（叶酸：FA）；一种抗癌药物（多柔比星；Dox）。ICG（图中的绿色部分）被选择为荧光体，以跟踪细胞内的物质的吸收和跟踪。FA(蓝色)通过聚乙二醇(粉红色)与石墨烯相连的聚乙二醇(粉红色)共价结合，特异性地靶向癌细胞;而Dox(红色)则作为抗癌药物。
在测试了在培养皿中消除癌细胞的治疗潜力后，该团队发现，这种多功能石墨烯材料的独特性能表现出了增强的抗癌活性，具有极佳的癌症靶向效果。这可能为这种材料未来的生物医学应用打开了大门。该团队计划利用小鼠动物模型继续探索多功能石墨烯材料在癌症治疗中的应用。
文献信息：
Matteo Andrea Lucherelli et al, Rational chemical multifunctionalization of graphene interface enhances targeting cancer therapy, Angewandte Chemie International Edition(2020).
DOI: 10.1002/anie.201916112
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