绿色合成还原氧化石墨烯修饰钴铁氧体纳米颗粒的增强磁热效应及其在癌症治疗中的应用

本研究针对传统癌症疗法副作用大、靶向性差的问题，开发了植物提取物绿色合成的CoFe2O4/rGO纳米颗粒。通过XRD、TEM和磁性分析证实其立方尖晶石结构及铁磁特性，在交变磁场中SAR值提升至736 mW/g，显著优于未修饰材料。该研究为开发高效、环保的磁热疗剂提供了新策略。

　　

癌症治疗领域长期面临传统疗法"杀敌一千自损八百"的困境。放疗、化疗在杀伤癌细胞的同时会损伤健康组织，而手术切除存在转移风险。磁热疗(Magnetic hyperthermia)作为一种新兴疗法，通过磁性纳米颗粒(MNPs)在交变磁场(AMF)中产热选择性杀死癌细胞（41-47°C），因其精准靶向性备受关注。然而现有MNPs存在加热效率低、生物相容性差等问题，且传统合成方法污染严重。

为解决这些难题，印度尼西亚加查马达大学的研究团队创新性地采用植物提取物绿色合成还原氧化石墨烯(rGO)修饰的钴铁氧体(CoFe₂O₄)纳米颗粒，相关成果发表于《Inorganic Chemistry Communications》。研究人员利用辣木(Moringa oleifera)和苋菜(Amaranthus viridis)叶提取物，通过共沉淀法构建CoFe₂O₄/rGO复合体系，系统研究了其结构特性与磁热性能。

关键技术包括：植物提取物介导的绿色合成、X射线衍射(XRD)相分析、透射电镜(TEM)形貌表征、振动样品磁强计(VSM)磁性测试，以及在不同介质（去离子水、乙二醇、DMSO）中通过AMF系统测定比吸收率(SAR)。

【结果与讨论】
晶体结构分析显示所有样品均呈现立方尖晶石结构，rGO修饰使晶粒尺寸从9.9 nm降至9.0 nm。TEM证实纳米颗粒呈球形均匀分布在rGO片层上，粒径从14.8 nm减小至13.3 nm。磁性测试表明材料具有铁磁特性，饱和磁化强度达60.2 emu/g。

磁热性能测试取得突破性结果：在AMF条件下，CoFe₂O₄/rGO的SAR值达736 mW/g，是纯CoFe₂O₄(178 mW/g)的4倍。这种增强源于rGO的优异导热性和界面效应，同时植物提取物中的生物分子有效防止了颗粒团聚。介质粘度实验表明，乙二醇体系因优化了布朗(Brownian)与奈尔(Néel)弛豫的平衡，展现出最佳加热效率。

【结论】
该研究成功开发出具有临床应用前景的绿色合成CoFe₂O₄/rGO纳米颗粒，其优势体现在：

1. 环保工艺：植物提取物替代有毒化学试剂，符合可持续发展理念
2. 性能卓越：SAR值达同类材料领先水平，满足临床治疗需求
3. 多机制协同：rGO增强导热，植物分子改善分散性，铁磁核保障加热效率
4. 生物相容：钴、铁元素为人体固有成分，降低免疫排斥风险

这项工作不仅为癌症磁热疗提供了新型纳米制剂，更开创了绿色合成功能纳米材料的范式。未来通过表面功能化修饰，这类材料还可整合靶向给药、荧光成像等功能，发展"诊疗一体化"平台。研究团队特别指出，该方法可扩展至其他尖晶石铁氧体体系，为纳米医学材料开发提供新思路。