Multifunktionalisering af grafen til molekylær målrettet cancerterapi

Tre funktionelle molekyler (nær-infrarød fluorescerende sonde, tumormålrettet molekyle, og et lægemiddel mod kræft) er med succes dekollateret på overfladen af ​​et grafenmolekyle. Denne multifunktionelle grafen muliggør effektiv eliminering af kræftceller. For at bekæmpe kræftsygdomme, dette "tredobbelte" kemisk modificerede nanomateriale kan redde patienten.

Kræft er en førende dødsårsag på verdensplan. Under denne situation, en vellykket tumorselektiv lægemiddelretning og minimering af toksicitet af kræftmedicin er presserende nødvendig.

Forskere fra Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) og Centre national de la recherche scientifique (CNRS), og deres kolleger har udviklet en type nanomedicin baseret på multifunktionel grafen, der giver mulighed for målrettet kræftbehandling på molekylært niveau.

Enkelt molekylært ark grafen er et lovende kulstof nanomateriale til forskellige grundlæggende og praktiske anvendelser i det næste årti på grund af dets fremragende fysisk-kemiske egenskaber. Grafen har også været kendt for at have en god biokompatibilitet og bionedbrydelighed, dermed førende forskere til at udforske denne nanocarbon som lægemiddelleveringsbærer. Imidlertid, det er ikke let at modificere mange individuelle funktionelle molekyler på et grafen nano-ark på samme tid til biomedicinske anvendelser.

Udviklet af prof. Eijiro Miyako fra JAIST (Nomi, Japan), Dr. Alberto Bianco fra CNRS (Strasbourg, Frankrig), og deres internationale hold, den multifunktionelle grafen som en lægemiddelleveringsbærer er med succes syntetiseret med tre typer molekyler:en nær-infrarød (NIR) fluorescerende sonde (indocyaningrøn; ICG); et tumormålrettet molekyle (folinsyre:FA); og et lægemiddel mod kræft (doxorubicin; Dox) ved en kovalent kemisk modifikationsteknik. ICG (den grønne del i figuren) blev valgt som fluorofor for at følge optagelsen og for at spore materialet inde i cellerne. FA (blå) var kovalent bundet gennem polyethylenglycol (lyserød) bundet til grafen, specifikt at målrette kræftcellerne; og Dox (rød) blev brugt som et kræftlægemiddel.

Efter at have testet det terapeutiske potentiale for at eliminere kræftceller i en kulturskål fandt teamet, at de unikke egenskaber ved dette multifunktionelle grafenmateriale viste en forbedret kræftaktivitet med fremragende kræftmålrettet virkning. Dette kan åbne døre for fremtidige biomedicinske anvendelser af denne type materiale. Teamet planlægger at fortsætte med at undersøge multifunktionel grafen mod kræftterapien ved hjælp af murine dyremodeller.