【新技术革命（一）】新型石墨烯给药技术 癌症或将被攻克

摘要 当携带药物的“飞 毯”与癌细胞接触后，细胞表面的受体抓住抗癌蛋白。同时，癌细胞表面的酶则切断连接抗癌蛋白和石墨烯的肽链。这使得抗癌蛋白留在细胞表面，而满载阿霉素的石墨烯被细胞吸收，开始触发癌细胞死亡之旅。 　

某国际研究小组已经开发出以石墨烯片层作为“飞毯”向癌细胞有序提供两种抗癌药物的药物输送技术，每种药物靶向细胞中其最见效的部分。对靶向人肺癌肿瘤的小鼠测试时，该技术效果比任一单一药物效果更好。

研究人员还发现，抗癌蛋白（TRAIL）可以作为主动靶向分子直接绑定到肿瘤细胞表面。该项研究工作由北卡罗莱纳州立大学，北卡罗莱纳大学教堂山分校以及中国药科大学（CPU）研究人员共同完成。

研究人员将两种药物——抗癌蛋白与阿霉素（DOX）连接到石墨烯片层。石墨烯是一种二维碳层薄片，只有一个原子厚。抗癌蛋白递送至癌细胞外部膜最有效，而阿霉素递送至细胞核才是最有效的，因此研究人员希望有序递送药物至其最有效的作用点。

由于阿霉素和石墨烯的分子结构相似，阿霉素直接物理连接到石墨烯上，抗癌蛋白由缩氨酸氨基酸链绑定于石墨烯表面。

携带丰富药物的石墨烯片层进入血液中，然后像纳米级飞毯一样在血液中旅行。由于癌症肿瘤会引起附近血管泄漏，这些飞地毯则通过那些露点渗透到肿瘤中。

当携带药物的“飞毯”与癌细胞接触后，细胞表面的受体抓住抗癌蛋白。同时，癌细胞表面的酶则切断连接抗癌蛋白和石墨烯的肽链。这使得抗癌蛋白留在细胞表面，而满载阿霉素的石墨烯被细胞吸收，开始触发癌细胞死亡之旅。

“飞毯”被细胞“吞噬”后，细胞内的酸性环境促使阿霉素与石墨烯分离，释放出的阿霉素将攻击细胞核。由于石墨烯具有突出的比表面积，该技术提高了抗癌蛋白靶定细胞膜的能力。

在实验室小鼠临床前试验中，研究人员在对人肺癌肿瘤（细胞系A549）进行了飞毯药物输送技术测试，该技术比单独使用抗癌蛋白或阿霉素更有效。

目前，该技术正在争取资金，以支持更多的临床前研究，以确定如何最好地应用这种新技术。该技术若能成熟应用，治愈癌症将不再遥不可及！

画外音：石墨烯作为一种明星材料，似乎可以创造各种奇迹，各国研究人员都在大力开发石墨烯的各种应用，造福人类。不过目前材料安全数据表有关石墨烯的行业应用仍是不完整的。日前，布朗大学的生物学者、工程师和材料科学家团队检测了这种材料对于人体细胞的潜在毒性。他们发现石墨烯纳米粒子的锯齿边缘非常锋利和强劲，能够轻易穿刺入人类皮肤以及免疫细胞的细胞膜，可见石墨烯确实对人类和其他动物都存在潜在的危害。该石墨烯给药技术，石墨烯进入血液把药物输送至癌细胞，但如何与血液分离是个问题。如果置之于血液不管，癌症治愈了，不知道什么新的并发症又出现了。研究人员在大力开发石墨烯应用时，需要先摸清石墨烯的脾性，要明确这些纳米材料在进入我们身体后究竟会发生什么，需要更多试验和数据确定医疗领域是否能够应用这样的材料。