基于石墨烯的多功能探针的制备及其在癌症诊断和治疗中的应用

Cancer is one of the major diseases threatening human health, it has become one of the main causes of human death. Tumor early detection and diagnosis is the key to tumor treatment. Research shows that early detection and timely treatment can greatly improve the cure rate of tumor. Discovery of novel multifunctional probes becomes an important development direction of solving the problem. Multifunctional probes can take full advantage of the different imaging means and treatments, to further improve the accuracy of tumor diagnosis and cure. This project intends to use graphene as a platform and nanomaterials with different function as the basis. This project intends to use graphene as a platform and nanomaterials with different function as the basis, make full use of high specific surface area and strong near infrared absorption of graphene, construct graphene based multifunctional probes with dual-modal imaging function, targeting function, drug delivery function and photothermal therapy function and its application in the early diagnosis and treatment of tumors, provide theoretical and experimental foundation for the early diagnosis and treatment of cancer.

癌症是当今严重威胁人类健康的重大疾病之一，目前已成为人类死亡的主要原因之一。肿瘤的早期发现和诊断是治疗肿瘤的关键，研究表明若能早期发现并及时治疗，可大幅提高肿瘤的治愈率。发现新型的多功能探针成为解决问题的一个重要发展方向。多功能探针可以充分发挥不同影像手段和治疗方法的优势，有利于进一步提高肿瘤诊断的准确率和治愈率。本项目拟以石墨烯为平台，不同功能的纳米材料为基础，充分利用石墨烯高比表面积和强近红外光吸收的特点，建立具有双模态影像功能、靶向功能、药物传输功能和近红外光光热治疗功能的石墨烯基多功能探针的构筑方法，并将其应用于肿瘤早期诊断与治疗,为肿瘤的早期诊断与治疗提供理论与实验基础。

癌症是导致人类死亡的主要疾病之一,目前每年有超过1000万人被诊断患有癌症，约有700万人死于癌症。早预防、早发现、早治疗是治疗癌症的关键。如果能过合成一种新型复合材料将癌症的早期诊断与治疗相结合将对人类攻克癌症起到巨大推动作用。利用高比表面积和良好生物相容性的石墨烯为载体合成石墨烯基复合材料将会是一个行之有效的方法。项目基本完成了项目计划书中的内容。设计并合成了Bi2S3-GS、Fe3O4-GS、ZIF-8-GS三种石墨烯复合材料，并且利用X射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜、Raman光谱等技术对其进行了充分的表征。性质测试方面这三种复合材料都表现出了良好的光热转化效率，可以短时间内达到杀死癌细胞的温度要求。其中Fe3O4-GS还表现出了pH可控的药物释放行为，使其可以选择性的在癌细胞的偏低pH条件下释放抗癌药物，作为MRI造影剂，Fe3O4-GS在低浓度条件下可以明显提升成像的对比度和分辨率。项目执行期间共发表SCI论文6篇。