尺寸决定了氧化石墨纳米颗粒的生物相容性

作者:Sivaramapanicker Sreejith,Yanli Zhao;作者单位:新加坡南洋理工大学

现如今,石墨烯及其氧化类似物(如氧化石墨或氧化石墨烯)因其在电子学及生物学中的潜在应用价值而受到众多科研工作者的关注。在生物学研究方面,由于石墨烯及其类似物在生物应用中有着光明的前景,针对这类二维材料的生物相容性和毒性的研究一直是领域内的热点课题。石墨烯及其类似物的细胞毒性主要取决于这些材料的剂量,尺寸(大小和形状)以及表面官能团等因素。

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近期,由斯坦福大学Philip Yang教授带领的科研团队研究了氧化石墨纳米颗粒对于小鼠胚胎干细胞(ESC)的影响,并揭示了在什么样的尺寸和浓度下氧化石墨纳米颗粒有着最好的生物相容性(Small 2014, online casino canada 10, 1479–1484)。在研究中,课题组发现粒径小于20纳米的氧化石墨纳米颗粒会抑制细胞的生长。与中等大小(20-75纳米)和较大尺寸(大于125纳米)的纳米颗粒相比,粒径小于20纳米的氧化石墨纳米颗粒会导致细胞活力下降,细胞死亡率升高。该课题组认为直径小于20纳米的氧化石墨纳米粒子可能参与到了某种抑制细胞生存的机制当中。对于实验中观察到的细胞毒性,一种可能的解释是:随着氧化石墨纳米粒子的尺寸减小,其碳氧比降低,加上氧化石墨纳米颗粒边缘位点的氧化程度增高,导致有毒的活性氧 (ROS)的产生。

这项研究为氧化石墨纳米颗粒在生物学中的有效应用提供了简单可行的方法。我们可以预见的是,作者在文章中提到的“将生物相容性的氧化石墨纳米颗粒用于辅助胚胎干细胞移植及其移植后的存活”是可能实现的。

来源:Dimension Determines Biocompatibility of Graphite Oxide Nanopraticles

翻译:江秀梅