《Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology》：Multifunctional PDA–graphene family nanocomposites for antibacterial and anticancer photothermal therapy
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PDA基纳米复合材料（PDA–GO和PDA–GQD）在近红外激光照射下表现出高效抗菌（>99%杀菌）、抗癌（MCF-7细胞存活率<20%）、抗氧化（清除DPPH自由基>80%）及促进伤口愈合（48小时内闭合）功能，其作用机制结合了光热疗法和光动力疗法，并具有选择性生物毒性。
作者：Sepehr Kamalzadeh、Kowsar Moradi、Amir Keshavarz Afshar、Matin Mahmoudifard
所属机构：伊朗德黑兰国家基因工程与生物技术研究所（NIGEB）工业与环境生物技术系
摘要
随着对多功能、生物相容性纳米材料需求的增加，人们开始探索具有协同抗菌、抗癌、抗氧化和再生特性的混合系统。本研究合成了基于多巴胺（PDA）的纳米复合材料，其中包含了氧化石墨烯（PDA–GO）和石墨烯量子点（PDA–GQD），并系统地评估了它们的物理化学和生物性能。在808纳米激光照射（1.5瓦/平方厘米，浓度250微克/毫升）下，这些纳米复合材料在5分钟内温度升高至50摄氏度以上。两种复合材料均表现出对大肠杆菌（革兰氏阴性菌）和金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）的抗菌活性，在125微克/毫升浓度下经过10分钟NIR照射后，杀菌率超过99%，表明其作用机制涉及光热效应（PT）和氧化作用。体外细胞毒性实验显示，这些材料对MCF-7癌细胞具有选择性毒性，可降低其存活率至正常L929成纤维细胞的95%；抗氧化实验表明，在250微克/毫升浓度下，它们能清除80%以上的DPPH自由基，显示出在调节氧化应激方面的潜力。此外，划痕伤口愈合实验显示，在NIR照射下，PDA–GO/PDA–GQD组在48小时内伤口愈合率接近100%。激光处理后，MCF-7细胞内的H?O?生成量达到30.5微摩尔，为光热-光动力（PT-PD）联合治疗提供了可能。总体而言，这些发现表明PDA–GO和PDA–GQD纳米复合材料是集成抗菌、抗癌和伤口愈合治疗的多功能平台，为未来的生物医学应用带来了新的前景，超越了传统单一功能材料的应用局限。
缩写列表
- AA：抗坏血酸
- AMR：抗菌耐药性
- ANOVA：方差分析
- ATCC：美国典型培养物保藏中心
- CFU：菌落形成单位
- DIW：去离子水
- DLS：动态光散射
- DMEM：Dulbecco改良Eagle培养基
- DPPH：2,2-二苯基-1-吡啶肼
- EDTA：乙二胺四乙酸
- FBS：胎牛血清
- FTIR：傅里叶变换红外光谱
- GAE：没食子酸当量
- GO：氧化石墨烯
- GQD：石墨烯量子点
- H?O?：过氧化氢
- MTT：甲基噻唑蓝四氮唑
