금속이 없는 그래핀 양자점은 암 치료의 가능성을 보여줍니다 – Physics World

금속이 없는 그래핀 양자점은 암 치료의 가능성을 보여줍니다 – Physics World

타임 스탬프 : 13 년 2024 월 4 일 오전 30:XNUMX

<a href="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/metal-free-graphene-quantum-dots-show-potential-for-cancer-treatment-physics-world-2.jpg" data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/metal-free-graphene-quantum-dots-show-potential-for-cancer-treatment-physics-world-2.jpg" data-caption="화학역학적 치료 종양 촉매 치료를 위한 나노자임으로서 적혈구 막에서 유래된 그래핀 양자점의 역할을 보여주는 개략도. (제공: FHIPS)”> 종양 화학역학 치료를 위한 그래핀 양자점
화학역학적 치료 종양 촉매 치료를 위한 나노자임으로서 적혈구 막에서 유래된 그래핀 양자점의 역할을 보여주는 개략도. (제공: FHIPS)

중국 연구진이 새로운 비침습성 암 치료법인 화학역학 치료에 새로운 금속이 없는 그래핀 양자점(GQD)을 사용하는 방법을 개척했습니다. 이 획기적인 발전은 금속 기반 나노자임 처리와 관련된 독성 문제를 해결하면서 GQD의 촉매 활성을 향상시키는 효율적이고 비용 효과적인 수단을 위한 길을 열었습니다.

부작용 감소

최근 몇 년 동안 금속 기반 나노자임(효소와 유사한 특성을 가진 나노물질)이 화학역학 치료용 치료제로서 강력한 잠재력을 보여왔습니다. 이 치료법은 나노자임을 사용하여 암세포의 과산화수소 분해를 촉진하여 세포독성이 높은 수산기 라디칼을 생성하는 방식으로 작동합니다. 그러나 이를 보다 광범위하게 사용하려는 움직임은 금속 독성과 관련된 지속적인 표적 외 부작용의 존재로 인해 방해를 받았습니다.

이러한 한계를 극복하기 위한 노력의 일환으로 팀은 Hui Wang이 이끄는 허페이 물리 과학 연구소 (HFIPS)는 중국과학원(China Academy of Sciences)의 n/p 공동 도핑 그래핀 양자점(NPGQD)(적혈구 막에서 파생된 금속이 없는 나노자임)을 합성하기 위해 상대적으로 간단한 "원 포트(one pot)" 공정을 사용했습니다. NPGQD는 부작용이 적은 종양 치료에 매우 효과적인 것으로 입증되었습니다.

연구 결과를 저널에 게시 문제, 연구자들은 NPGQD를 Fenton 유사 시약으로 사용하여 약산성 종양 환경에서 과산화수소를 촉매하여 수산기 라디칼을 생성하여 세포 내 산화 손상과 종양 세포 증식을 억제할 수 있는 방법을 설명합니다.

체외 암세포에 대한 연구에 따르면 NPGQD는 세포사멸과 페롭토시스(두 가지 유형의 세포 사멸)를 유도하는 것으로 나타났습니다. 연구자들은 또한 종양이 있는 쥐를 NPGQD로 치료했는데, 정맥 주사 후 종양 성장이 77.71% 억제되었고, 종양 내 주사에서는 93.22% 억제가 관찰되었으며, 표적 외 독성은 없었습니다.

"특히, GQD에 질소와 인을 도입하는 시너지 전자 효과는 페르미 준위 근처에서 고도로 국지화된 상태를 생성할 수 있어 기질 흡착을 증가시키고 효소 활성을 향상시킬 수 있습니다"라고 화학/바이오센싱 주립 핵심 연구소의 제1저자 Hongji Liu는 말합니다. 및 화학 측정학 호남 대학교.

"그 결과, 기질로서 과산화수소가 존재할 때 Michaelis-Menten의 최대 속도 0.247μM/s(수산기 라디칼 생성 속도의 척도)는 기존 GQD 및 산화 그래핀의 속도를 XNUMX배 능가합니다." 그는 덧붙인다.

개선 분야

Liu에 따르면, 화학역학 요법은 기존의 암 치료 접근법에 비해 몇 가지 장점을 보여줍니다. 이 접근법은 "부작용이 적은 종양 선택적"이며 치료 과정이 과산화수소와 같은 내인성 물질에 의해 시작된다는 사실을 포함합니다. 외부 장 자극에 의존하지 않습니다.

“화학역학 요법은 또한 저산소증과 면역억제성 종양 미세환경을 조절할 수 있습니다.”라고 그는 설명합니다. 게다가 복잡한 치료 장치가 필요하지 않아 치료 비용도 상대적으로 저렴하다”고 말했다.

앞으로 Liu는 엄격한 실험과 데이터 분석을 통해 자신의 연구 결과를 더욱 검증하고 개선할 계획입니다. “여기에는 보다 포괄적인 연구 수행, 표본 크기 확대, 결과에 영향을 미칠 수 있는 잠재적 교란 요인 탐구가 포함될 것입니다. 이를 통해 내 연구 결과의 신뢰성과 일반화 가능성을 강화하는 것이 목표입니다.”라고 그는 말합니다.

Liu는 또한 해당 분야의 다른 연구자 및 전문가와 협력하여 다양한 관점과 통찰력을 얻을 계획입니다. 그의 견해에 따르면 이러한 협력적 접근 방식은 학제간 연구를 촉진하고 연구 결과의 적용 및 의미에 대한 "보다 전체적인 이해를 촉진"하는 데 도움이 될 수 있습니다.

"또한 이를 통해 아이디어를 교환하고 개선 또는 추가 조사가 필요한 잠재적 영역을 식별할 수 있습니다."라고 그는 말합니다.

“임상 및 의료 응용 분야에서 제 목표는 연구 결과를 환자와 의료 서비스 제공자에게 도움이 될 수 있는 실용적인 솔루션으로 전환하는 것입니다. 이를 달성하기 위해 의료 전문가 및 업계 파트너와 긴밀히 협력하여 프로토타입을 개발 및 개선하고, 임상 시험을 수행하고, 실제 의료 환경에서 이러한 솔루션 구현의 타당성과 효율성을 평가할 것입니다.”라고 Liu는 말합니다. 물리 세계.

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