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单手性富集单壁碳纳米管的持续光动力效应

DOI：10.1016/j.carbon.2020.02.002 期刊：Carbon 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 半导体单壁碳纳米管（s-SWNTs）因其对应S11和S22跃迁的近红外（NIR）吸收特性，能够实现荧光发射以及光热与光动力作用。本研究证明手性s-SWNTs中的(6,4)-SWNTs可持续产生三种主要活性氧物种：单线态氧（1O2）、超氧阴离子（O2?–）和羟基自由基（?OH）。其生成?OH的效率显著高于其他两种测试手性s-SWNTs及临床NIR染料。(6,4)-SWNTs这种持续且较高的光动力效应源于其卓越的光稳定性及三重激发态相对高效的生成能力。在生理条件下稳定(6,4)-SWNTs胶体时，发现由两亲性α-螺旋串联重复序列构成的血清蛋白有助于分散。该蛋白包覆的(6,4)-SWNTs能通过持续光动力作用有效消融癌细胞并分解β-淀粉样肽聚集体。
作者： Ryosuke Fukuda，Tomokazu Umeyama，Masahiko Tsujimoto，Fumiyoshi Ishidate，Takeshi Tanaka，Hiromichi Kataura，Hiroshi Imahori，Tatsuya Murakami
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究单手性富集单壁碳纳米管(s-SWNTs)的持续光动力效应，用于生物医学应用，包括癌细胞消融和β淀粉样肽聚集体解离。

研究成果

(6,4)型单壁碳纳米管在近红外光照射下表现出持续且高效的光动力效应，能高效生成全部三种主要活性氧物种并具有优异的光稳定性。它们在癌症治疗和β-淀粉样肽聚集体解离等生物医学应用中展现出良好前景。采用载脂蛋白A-I进行生理条件下的胶体稳定化处理，进一步提升了其适用性。

研究不足

该研究主要集中于体外实验，(6,4)-SWNTs在体内的适用性仍有待探索。关于抵抗?OH氧化损伤的机制尚未完全明确。光动力效应的效率可能因SWNT来源和合成方法的不同而有所差异。

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