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为解决光敏物质在极性溶剂中溶解性不足及姜黄素（curcumin）生物利用度低的问题，研究人员开展 cGQDs-PEG-curcumin 用于 PDT 治疗癌症的研究。结果显示该复合物能诱导 DNA 损伤且不依赖 ROS 生成，为癌症治疗提供新方向。
在医学领域，癌症一直是威胁人类健康的重大难题，光动力疗法（Photodynamic Therapy，PDT）作为一种新兴的癌症治疗手段，备受关注。PDT 利用光敏剂（Photosensitizer，PS）和特定波长的光照射，通过产生细胞毒性活性氧（Reactive Oxygen Species，ROS）来诱导癌细胞死亡。然而，传统的 PDT 策略存在明显缺陷，许多光敏物质在极性溶剂中溶解性差，导致其应用受限。并且，依赖 ROS 生成的 PDT 在缺氧的肿瘤区域效果不佳，因为缺氧会显著影响疾病进展，促进肿瘤细胞的侵袭和转移。
姜黄素是一种源自姜黄的天然黄色色素，具有多种药理活性，在抗癌方面表现出巨大潜力。它能调节多种信号分子的生物学活性，抑制肿瘤生长。但姜黄素的水溶性差（<10 ng/ml）、渗透性低且在生理条件下易快速降解，极大地限制了其在临床治疗中的应用。
为了突破这些困境，国外研究人员开展了一项关于新型纳米复合物 cGQDs-PEG - 姜黄素（cGQDs-PEG-curcumin）用于癌症治疗的研究，相关成果发表在《Biomedicine》。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是采用顺序制造法制备 cGQDs-PEG-curcumin 复合物；二是运用多种检测技术，如高分辨率透射电子显微镜（HR-TEM）、紫外 - 可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等对复合物进行表征；三是通过细胞实验，利用扫描电子显微镜（SEM）、共聚焦成像、荧光寿命成像显微镜（FLIM）等技术，研究复合物对癌细胞的作用效果。
在研究结果方面：
- 复合物分析：HR-TEM 显示 cGQDs-PEG-curcumin 复合物尺寸约为 2 - 5nm，小于纯 cGQDs，且保留了石墨结构，边缘光滑。UV-Vis 和 FT-IR 测量证实了姜黄素存在于复合物中。该复合物在水和生物培养基中具有良好稳定性。
- 细胞形态分析：SEM 分析表明，经 cGQDs-PEG-curcumin 处理并光照后的 HeLa 细胞，出现明显形态变化，如细胞伸长、皱缩、碎片化等，呈现凋亡和坏死特征。
- 细胞内定位及荧光分析：共聚焦成像和 FLIM 分析显示，cGQDs-PEG-curcumin 复合物在细胞内的荧光强度增强，且在核仁附近有较高分布，表明其能有效内化并与细胞成分相互作用。
- 细胞毒性和光毒性分析：Alamar Blue 检测表明，cGQDs-PEG-curcumin 在光照后，高浓度（7μM、10μM）时对细胞活力有显著抑制作用，而 cGQDs 单独处理几乎无细胞毒性。
- ROS 和单线态氧检测：DCF 和 SOSG 检测发现，cGQDs-PEG-curcumin 处理组在各浓度和时间点均未检测到 ROS 和单线态氧生成，甚至处理组单线态氧水平低于对照组。
- DNA 损伤检测：γH2AX 免疫荧光检测和单细胞凝胶电泳（彗星实验，Comet Assay）结果显示，cGQDs-PEG-curcumin 在光照后能导致大量 DNA 双链断裂（DSBs），造成显著 DNA 损伤，且损伤程度与复合物浓度相关。
综合研究结果和讨论，cGQDs-PEG-curcumin 纳米复合物展现出巨大的临床应用潜力。它通过非经典的 III 型 PDT 机制发挥作用，无需依赖 ROS 生成就能诱导癌细胞 DNA 损伤，破坏细胞膜和核仁完整性，抑制核糖体合成，从而有效抑制癌细胞增殖。这为治疗缺氧抗性肿瘤提供了新途径，有望克服传统 PDT 的局限性。此外，该复合物还可用于图像引导治疗、协同 DNA 修复抑制剂增强治疗效果，以及构建可定制的纳米平台实现精准治疗。不过，目前该研究仍存在一些问题，如作用机制尚未完全明确，可能存在脱靶效应，石墨烯基纳米材料的长期影响也有待进一步研究。但总体而言，这项研究为癌症治疗带来了新的希望，推动了纳米技术在癌症治疗领域的发展，为后续研究和临床应用奠定了坚实基础。
