本文對近幾年來石墨烯/有機共軛體系在光熱效應(yīng)領(lǐng)域取得的重要研究進展進行了總結(jié)評述。雖然有機光熱試劑具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換效率和良好的生物相容性,但是,有機光熱試劑的光穩(wěn)定性差,限制了其實際應(yīng)用�，F(xiàn)有研究結(jié)果表明,石墨烯可顯著地增強有機共軛體系的光穩(wěn)定性,大幅提高其光熱轉(zhuǎn)換效率。此外,石墨烯/有機共軛體系還可集多種功能于一體,例如:光聲成像指導(dǎo)下的光熱治療、pH響應(yīng)的熒光成像和光熱治療、光熱和光動力聯(lián)合治療等,這對有機共軛體系在光熱治療領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。本文總結(jié)的研究結(jié)果及所作的分析,希望對新型有機共軛體系的光熱效應(yīng)及后續(xù)研究起到一定的參考和促進作用。 

【文章來源】：影像科學與光化學. 2017,35(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

圖５（ａ）不同濃度的帶正電荷的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料的光熱升溫曲線；（ｂ）帶正電荷的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料光熱殺菌效果增強的示意圖［３３］

４７２影像科學與光化學第３５卷４．２光熱殺菌近年來，抗生素的濫用導(dǎo)致了細菌耐藥性這一世界難題的出現(xiàn)。目前，科學家致力于開發(fā)新型的抗菌藥物或者殺菌方法以解決細菌耐藥性的問題［４０，４１］，光熱殺菌治療方法就是其中最具前景的新療法之一。Ｚｈａｒｏｖ等［４２］首次將金納米顆粒的光熱效應(yīng)用于殺菌領(lǐng)域，并證明光熱殺菌不僅具有廣譜性，而且細菌不易產(chǎn)生耐藥性。Ｙａｎｇ等［４３］通過在石墨烯表面負載有機共軛小分子（Ｅｕ復(fù)合物）和萬古霉素，獲得了具有優(yōu)異光熱效應(yīng)和細菌靶向作用的復(fù)合材料Ｅｕ－Ｖａｎ－ｒＧＯ。在近紅外光的照射下，Ｅｕ－Ｖａｎ－ｒＧＯ展現(xiàn)出優(yōu)異的細菌靶向作用和顯著的光熱殺菌效果（圖９）。Ｈｕｉ等［４４］利用層層自組裝法將石墨烯與聚苯乙烯磺酸鈉（ＰＳＳ）復(fù)合，制備了ＰＥＬ－ＲＧＯ薄膜，該薄膜在紫外至近紅外光區(qū)均有極強的光吸收，展現(xiàn)了突出的光熱效應(yīng)，在模擬太陽光的照射下即可有效殺死細菌。我們課題組［３３］將帶正電荷的聚噻吩接枝到石墨烯表面，制備的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料表面帶正電荷，可與帶負電荷的大腸桿菌通過靜電引力緊密結(jié)合，從而展現(xiàn)出增強的光熱殺菌效果，在極低的濃度（２．５μｇ·ｍＬ－１）下即可１００％殺死大腸桿菌，這對設(shè)計新型的殺菌試劑具有重要意義。圖９（ａ）Ｅｕ－Ｖａｎ－ｒＧＯ的靶向成像和光熱殺菌的示意圖；（ｂ）Ｅｕ復(fù)合物的結(jié)構(gòu)；（ｃ）萬古霉素的結(jié)構(gòu)［４３］（ａ）ＩｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆＥｕ－Ｖａｎ－ｒＧＯｆｏｒｔａｒｇｅｔｅｄｂａｃｔｅｒｉａｉｍａｇｉｎｇａｎｄｐｈ

第４期肖林紅等：石墨烯／有機共軛體系的光熱效應(yīng)與應(yīng)用４６９于復(fù)合材料中存在由聚噻吩向石墨烯的光電子轉(zhuǎn)移，這使得復(fù)合材料的光熱轉(zhuǎn)換效率高達８８％，遠高于文獻中報道的其他無機、有機光熱試劑。此外，帶正電荷的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料與帶負電荷的細菌間的靜電作用可進一步增強復(fù)合材料的光熱效應(yīng)，提高其光熱殺菌效果（圖５），這為設(shè)計其他光熱殺菌試劑提供了新思路。圖５（ａ）不同濃度的帶正電荷的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料的光熱升溫曲線；（ｂ）帶正電荷的石墨烯／聚噻吩復(fù)合材料光熱殺菌效果增強的示意圖［３３］（ａ）ＴｈｅｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌｈｅａｔｉｎｇｃｕｒｖｅｓｏｆｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｈａｒｇｅｄＲＧＯ－ｇ－Ｐ３ＴＯＰＡｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ；（ｂ）ｔｈｅｓｃｈｅｍａｔｉｃｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄｐｈｏｔｏｔｈｅｒｍａｌａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｅｆｆｅｃｔｏｆｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｃｈａｒｇｅｄＲＧＯ－ｇ－Ｐ３ＴＯＰＡｃｏｍｐｏｓｉｔｅ［３３］Ｙａｎｇ等［３４］首次報道聚苯胺的光熱效應(yīng)可用于治療上皮腫瘤細胞，但所需聚苯胺濃度較高，且激光照射的功率密度較大，需對其進一步改進。Ｎｅｅｌｇｕｎｄ等［３５］在此基礎(chǔ)上通過原位聚合法在石墨烯表面均勻沉積了聚苯胺納米管，制備的復(fù)合材料在近紅外光區(qū)的吸收增強，在８０８ｎｍ或９８０ｎｍ激光的照射下，均表現(xiàn)出增強的光熱效應(yīng)，這推動了聚苯胺在光熱治療領(lǐng)域的應(yīng)用。ＰＥＤＯＴ∶ＰＳＳ是共軛聚合物聚（３，４－乙撐二氧噻吩）（ＰＥＤＯＴ）和帶負電的聚合物


本文編號：3304068