石墨烯是一種用途廣泛的二維納米材料,廣泛應用于科學和技術的許多領域,包括先進的生物醫學應用。例如,石墨烯具有較大的比表面積,可產生出色的藥物吸附傾向,并具有固有的光致發光特性,可促進活細胞盡管在生物醫學應用中具有潛在用途,但石墨烯研究僅限于臨床前研究,部分原因是對石墨在體內的命運了解有限,尤其是長期而言。
所以,長期以來,作為藥物遞送系統的石墨烯材料在器官和亞器官水平的分布和清除仍不清楚。特別是,石墨烯在體內的最終的產物是什么?尚未有人系統地進行研究。
成果簡介
鑒于此,南京大學毛亮,美國加利福尼亞大學Tian Xia等人比較了不同側向尺寸的14C標記的少層石墨烯在小鼠體內一次靜脈注射長達一年后的命運,結果表明,少層石墨烯主要積聚在肝臟中,較大的石墨烯可以被Kupffer細胞降解為14CO2。
機理何在?
其機制包括肝細胞對石墨烯的攝取,較大的石墨烯誘導的紅細胞膜擾動,以及Kupffer細胞增強的紅細胞吞噬作用,導致血紅蛋白降解為血紅素,細胞中鐵濃度升高。鐵的增加引發了Fenton反應,產生了羥基自由基,促進了更大的石墨烯降解為14CO2。
小結:
綜上所述,此發現發現提出了一種石墨烯的轉化機制,這對今后了解石墨烯在體內的肝臟命運有很大的幫助。
參考文獻:
Kun Lu, et al. Kupffer Cells Degrade 14C-Labeled Few-Layer Graphene to 14CO2 in Liver through Erythrophagocytosis. ACS Nano, 2020.
DOI: 10.1021/acsnano.0c07452
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c07452