PMMA/PAA/氨基/羥基/羧基/疊氮/炔烴修飾氧化石墨烯

作為二維納米材料石墨烯的衍生物，氧化石墨烯（GO）在生物學領域的應用研究引起了人們的，已經(jīng)成為納米生物學，尤其是納米的研究之一。GO作為納米的主要包括：（1）具有大的比表面，從而可以實現(xiàn)率；（2）具有很的靶向性，容易在部位富集；（3）功能化GO在條件下具有的生物相容性和穩(wěn)定性。

　　近，中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所張智軍研究員課題組在氧化石墨烯構建研究方面取得系列進展。先該課題組利用聚乙二醇（PEG）修飾GO作為蛋白遞送載體用于功能調(diào)控。蛋白生物活性好、低，但易被生物體內(nèi)存在的蛋白所降解，而且不能的遞送到內(nèi)，導致其生物利用度降低，從而嚴重影響了蛋白的。該課題組研究發(fā)現(xiàn)，GO不可以的負載蛋白，還可以的保護其不被水解。的是，GO可以遞送不同的功能性蛋白進入，實現(xiàn)其對的功能的調(diào)控（ACS Appl. Mater. Interfaces, 2012, 4, 6317-6323）。在此基礎上，該課題組與蘇州大學附屬院蘭青教授團隊合作，將轉鐵蛋白共價修飾在PEG化的GO表面，使遞送體系可以穿過血腦屏障，進而將抗阿霉素（DOX）靶向遞送腦膠質(zhì)部位（圖1）。體內(nèi)試驗表明，該遞送可以靶向遞送DOX膠質(zhì)部位，并抑制，延長荷大鼠存活時間（ACSAppl. Mater. Interfaces, 2013, 5, 6909-6914）。

圖1. 轉鐵蛋白修飾的氧化石墨烯用于腦膠質(zhì)靶向遞送示意圖

　　上聯(lián)合能夠減少的多耐性、增的協(xié)同抗效果。該課題組曾經(jīng)開展了氧化石墨烯聯(lián)合遞送抗DOX和喜樹堿、DOX與抗凋亡蛋白Bcl2靶向的siRNA的工作（Small, 2010, 6, 537-544; Small,2011, 7, 460-464）。近他們發(fā)現(xiàn)，通過PEG修飾氧化石墨烯負載難溶性的蛋白激BEZ235，與壞死因子TNF-α聯(lián)合作用后，對PIK3CA突變系HCT 116能引起其G1期阻滯和凋亡。他們還進一步研究了聯(lián)合機制，發(fā)現(xiàn)凋亡主要是由于聯(lián)合用引起JNK磷酸化水平增加，及caspase-8的，進而caspase-9以及caspase-3（圖2）（Journal of Materials Chemistry B, 2013, DOI:10.1039/C3TB20764A）。

圖2. GO-BEZ235聯(lián)合TNF-α引起HCT 116凋亡信號通路示意圖

此外，該課題組與東南大學何農(nóng)躍教授課題組合作，探討了PEG修飾的還原性氧化石墨烯（RGO）對ssRNA內(nèi)遞送的可能性。實驗發(fā)現(xiàn)，相比于GO，RGO具有的ssRNA裝載能力，而且體外實驗表明負載ssRNA的RGO容易被吞噬。進一步計算機理論結果表明，RGO可地結合ssRNA，其對ssRNA的吸附能力約為GO的四倍。該研究結果對于構建基于氧化石墨烯的納米/核酸遞送體系提供了一種的思路。該工作近在學術期刊J.Mater. Chem. B發(fā)表（J. Mater.Chem. B, 2013, 1, 749-755），并被選為封面文章

闡明GO進入的途徑及機制以及內(nèi)從GO表面的釋放行為對于研制氧化石墨烯具有意義。該課題組與廈門大學固體表面物理化學實驗室任斌教授課題組合作，采用表面增拉曼光譜（SERS）研究了GO的內(nèi)吞機制。研究發(fā)現(xiàn)，GO進入是通過籠狀蛋白介導的內(nèi)吞途徑實現(xiàn)的，并且是一個能量依賴過程（Small,2012, 8, 2577-2584）。在此工作基礎上，近該研究團隊設計制備了Ag-GO/DOX復合材料，將其做為SERS增基底，利用內(nèi)DOX的SERS信號及熒光信號的變化來研究內(nèi)GO表面的釋放過程。實驗發(fā)現(xiàn)負載在GO表面的DOX進入后，隨著GO進入溶體中而逐漸從GO表面釋放下來，并進入質(zhì)中，終進入核，而GO始終存在于質(zhì)中。該工作近在線發(fā)表在刊物Nanoscale上

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納米銀修飾氧化石墨烯

石墨烯負載金屬鉑Pt@GO

石墨烯負載納米銀復合材料

氧化石墨烯負載二氧化鈦

石墨烯與Co3O4的復合材料，氧化石墨烯負載Co3O4納米顆粒

氧化石墨烯負載氧化錫

氧化石墨烯負載氧化鋅

磁性納米粒子修飾氧化石墨烯

氨基功能化氧化石墨烯

羥基修飾氧化石墨烯

羧基修飾氧化石墨烯

巰基功能氧化石墨烯

疊氮修飾氧化石墨烯

炔烴修飾氧化石墨烯

標記氧化石墨烯

熒光素標記氧化石墨烯

PEG包裹氧化石墨烯

環(huán)氧基修飾氧化石墨烯

金屬卟啉修飾氧化石墨烯

二親共聚物包裹石墨烯

聚N-異丙基丙烯酰胺PNIPAM包裹氧化石墨烯

PMMA修飾氧化石墨烯

PAA修飾氧化石墨烯

PSt-b-PAA共聚物包裹石墨烯

聚苯胺修飾氧化石墨烯

聚噻吩修飾氧化石墨烯

聚吡咯包覆氧化石墨烯

金納米粒子功能化石墨烯

CdS納米粒子功能化石墨烯

Pt納米粒子功能化石墨烯  氧化石墨烯負載Pd納米顆粒

氧化石墨烯薄膜材料

石墨烯負載銅納米粒子

石墨烯負載Co3O4-ZnO納米顆粒

石墨烯負載鈀納米顆粒

石墨烯納米片負載核殼結構Au@Pd雙金屬納米粒子

石墨烯負載鎳金屬納米顆粒

石墨烯負載鈀金屬納米顆粒

石墨烯負載鈷納米顆粒

石墨烯負載聚(1, 5-二氨基蒽醌)(GNS@PDAA)納米復合材料

石墨烯負載金屬納米粒子

石墨烯負載銀納米粒子

聚乙烯醇(PVA)包覆石墨烯

聚己內(nèi)酯(PCL)包覆氧化石墨烯

聚(胺酰胺)(PAMAM)包覆石墨納米片

氧化石墨烯負載金納米棒

氧化石墨烯負載介孔二氧化硅顆粒

石墨烯-半導體納米粒子復合材料：

TiO2，ZnO，SnO2，MnO2，CO3O4，Fe3O4，Fe2O3,NiO，Cu2O，RuO2，CdS和CdSe

石墨烯負載TiO2二氧化鈦復合材

石墨烯負載ZnO氧化鋅納米粒子

石墨烯負載SnO2氧化錫納米顆粒

石墨烯負載MnO2二氧化錳納米顆粒

石墨烯負載CO3O4氧化鈷納米顆粒

石墨烯負載Fe3O4氧化鐵納米顆粒

石墨烯負載Fe2O3三氧化二鐵納米顆粒

石墨烯負載NiO氧化鎳納米顆粒

石墨烯負載Cu2O氧化亞銅納米顆粒

石墨烯負載RuO2氧化釕納米顆粒

石墨烯負載CdSe硒化鎘納米顆粒

石墨烯負載上轉換納米顆粒

石墨烯/碳納米管復合材料

殼聚糖修飾氧化石墨烯，殼聚糖-氧化石墨烯復合材料

葡聚糖修飾氧化石墨烯

海藻酸鈉修飾氧化石墨烯

PEI修飾氧化石墨烯，GO-PEG-PEI正電荷氧化石墨烯載

MPEG-SS-GO 聚乙二醇-二硫鍵-氧化石墨烯

FITC綠色熒光標記氧化石墨烯

紅色羅丹明標記氧化石墨烯

修飾環(huán)糊精包裹氧化石墨烯

CsPbX3鈣鈦礦量子點

PEG修飾鈣鈦礦量子點

聚合物修飾鈣鈦礦量子點

氨基羧基修飾鈣鈦礦量子點

鈣鈦礦二維納米材料

熒光量子產(chǎn)率CsPb2X5納米片

鈣鈦礦量子點發(fā)光材料

鈣鈦礦量子點(PQDs)纖維膜

鈣鈦礦量子點納米晶

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