摘    要：

癌癥是全(quan)球主要死亡原因之一，對人類健康構成嚴重威脅(xie)。近年來，納米(mi)醫學取(qu)得較(jiao)大進(jin)展，石(shi)墨(mo)烯及其(qi)(qi)衍生物(wu)具(ju)有優異的(de)光(guang)學吸收性、熱學傳導性、電學和力學特性，并含(han)有大量的(de)含(han)氧活(huo)性基團，可通過多種(zhong)方式(shi)進(jin)行功能(neng)(neng)化(hua)修飾改變其(qi)(qi)性能(neng)(neng)，使其(qi)(qi)在癌癥的(de)診療(liao)中表現出多種(zhong)應(ying)用潛能(neng)(neng)。本綜述詳細闡(chan)述石墨烯(xi)及其(qi)衍(yan)生物(wu)在(zai)癌(ai)癥治(zhi)療中(zhong)的(de)潛在(zai)靶點，并(bing)介紹(shao)其(qi)在(zai)癌(ai)癥診(zhen)斷中(zhong)的(de)作用，最后總結(jie)并(bing)展望(wang)存在(zai)的(de)挑戰及未來發展方向，為(wei)癌(ai)癥診(zhen)療提供(gong)新的(de)思路。

癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)是世界(jie)范圍(wei)內的(de)主(zhu)要(yao)公共衛生(sheng)問題(ti)，是導致死亡的(de)主(zhu)要(yao)原因之一。癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)通常以癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)細(xi)胞生(sheng)長不(bu)受(shou)機體(ti)的(de)控制為特征，并在(zai)體(ti)內侵襲(xi)性擴(kuo)散擾亂機體(ti)生(sheng)理功(gong)能(neng)。迄今為止，已經(jing)產(chan)生(sheng)了(le)多種(zhong)癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)方式，然而(er)傳統的(de)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)方式如(ru)化療(liao)(liao)(liao)、放療(liao)(liao)(liao)和(he)手(shou)術切除往往不(bu)能(neng)達到有(you)效治(zhi)(zhi)(zhi)愈，還會給癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)患者帶來疼痛(tong)等不(bu)適(shi)。其他新(xin)興的(de)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)方式如(ru)免疫療(liao)(liao)(liao)法、基因療(liao)(liao)(liao)法和(he)光療(liao)(liao)(liao)，在(zai)很大程(cheng)度上(shang)彌補了(le)傳統治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)的(de)局限(xian)性，但這些新(xin)方法還面臨其他困難，如(ru)全(quan)身毒(du)副作用、過敏反應(ying)(ying)和(he)對某些癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)類型(xing)的(de)高度特異性等，阻礙(ai)了(le)它們在(zai)臨床上(shang)的(de)廣泛應(ying)(ying)用。隨著(zhu)納米醫學的(de)發展，石墨烯作為一種(zhong)碳基納米材料，因其獨特的(de)理化性質而(er)成為癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)診療(liao)(liao)(liao)中最(zui)具吸引力的(de)材料之一，在(zai)癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)診療(liao)(liao)(liao)中的(de)應(ying)(ying)用引起關注。石墨烯及(ji)其衍(yan)生(sheng)物與多種(zhong)抗癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)藥物的(de)結合(he)開啟了(le)癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)的(de)新(xin)紀(ji)元(yuan)，提高治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)效果的(de)同時減(jian)少了(le)不(bu)良反應(ying)(ying)，已經(jing)被(bei)廣泛應(ying)(ying)用于癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)診療(liao)(liao)(liao)的(de)藥物載體(ti)，在(zai)癌(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)(ai)癥(zheng)治(zhi)(zhi)(zhi)療(liao)(liao)(liao)和(he)診斷中發揮著(zhu)重(zhong)要(yao)作用。

1 石墨烯及其衍生物的生物學性質

基于石(shi)墨(mo)烯的(de)納(na)米(mi)材料(liao)在生(sheng)物(wu)(wu)(wu)醫學(xue)領域已(yi)被(bei)廣泛研究用(yong)于抗癌藥物(wu)(wu)(wu)的(de)輸送。石(shi)墨(mo)烯及其衍(yan)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)，如(ru)氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯(GO)、還(huan)原氧(yang)化石(shi)墨(mo)烯(rGO)和(he)石(shi)墨(mo)烯納(na)米(mi)帶(GNR)具(ju)有許多獨特和(he)優越(yue)的(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)化學(xue)性(xing)(xing)質，通(tong)常被(bei)設計為與癌癥治療相(xiang)關的(de)材料(liao)，包括光療、化療和(he)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)成(cheng)像等(deng)。它(ta)們(men)的(de)二維結構在疏水(shui)(shui)面(mian)上提(ti)供(gong)了(le)巨大的(de)結合表面(mian)積，使(shi)得其能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)疏水(shui)(shui)相(xiang)互作(zuo)用(yong)或共(gong)軛雙鍵負載(zai)多種抗癌藥物(wu)(wu)(wu)，或通(tong)過(guo)靜電(dian)作(zuo)用(yong)和(he)氫鍵以(yi)非共(gong)價方(fang)式(shi)負載(zai)親(qin)水(shui)(shui)性(xing)(xing)藥物(wu)(wu)(wu)，這為藥物(wu)(wu)(wu)的(de)遞送提(ti)供(gong)了(le)良好的(de)方(fang)式(shi)。此(ci)外，由于其基底部和(he)邊(bian)緣存在易修飾的(de)活性(xing)(xing)含氧(yang)基團，一些功能(neng)分子可(ke)以(yi)與它(ta)們(men)連(lian)接(jie)并實(shi)現特定的(de)靶向治療，從而達到優異的(de)抗腫瘤效果(guo)。此(ci)外，石(shi)墨(mo)烯的(de)納(na)米(mi)材料(liao)可(ke)通(tong)過(guo)sp2雜化獲得(de)獨特的晶體結構，導致外(wai)源光(guang)(guang)吸收范圍變得(de)更為廣(guang)闊，從紫(zi)外(wai)區(qu)域到(dao)紅(hong)(hong)外(wai)區(qu)域，特別(bie)是在(zai)近紅(hong)(hong)外(wai)區(qu)域，使得(de)它們在(zai)近紅(hong)(hong)外(wai)照(zhao)射下(xia)具有(you)優異(yi)的光(guang)(guang)學性能。石(shi)墨烯及(ji)其衍生物可(ke)以(yi)受到(dao)光(guang)(guang)能的刺(ci)激(ji)而產生高溫,而且其能夠攜(xie)帶多種光(guang)(guang)敏劑并在(zai)激(ji)光(guang)(guang)照(zhao)射下(xia)產生活性氧，這(zhe)說明基于石(shi)墨烯的納米材(cai)料(liao)可(ke)以(yi)實現典型的光(guang)(guang)動力(li)療法從而有(you)效地消(xiao)除(chu)癌癥。綜上所(suo)述，基于石(shi)墨烯及(ji)其衍生物的光敏感性，通過外(wai)部光源的(de)刺激，觸(chu)發其光熱效應，從而(er)導致(zhi)藥物(wu)的(de)釋放。這種智能藥物(wu)輸送系統(tong)為癌(ai)癥精準診療提(ti)供了(le)更多(duo)的(de)選擇和可能性(xing)。

石墨烯及其衍(yan)生物在(zai)免(mian)(mian)(mian)疫(yi)學領(ling)域中(zhong)具有獨特(te)的(de)(de)特(te)性(xing)。研究表明小顆粒石墨烯能夠激活免(mian)(mian)(mian)疫(yi)細(xi)胞，誘導(dao)細(xi)胞因子(zi)的(de)(de)釋放，并(bing)調節免(mian)(mian)(mian)疫(yi)反(fan)應。此外，通過對石墨烯進行表面修飾，可以(yi)提高其免(mian)(mian)(mian)疫(yi)原(yuan)性(xing)，顯著降低(di)免(mian)(mian)(mian)疫(yi)毒性(xing)，以(yi)更好地應用(yong)于癌癥(zheng)診(zhen)療。石墨烯基雜化(hua)納(na)(na)米(mi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)能夠改善石墨烯的(de)(de)特(te)性(xing)，獲得良好的(de)(de)微觀結構(gou)和機械性(xing)能。石墨烯基納(na)(na)米(mi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)可以(yi)與各(ge)種聚(ju)合物形成(cheng)殼-核結構(gou)，或直接嵌入到其他納(na)(na)米(mi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)，形成(cheng)全新的(de)(de)聚(ju)合物。這(zhe)種材(cai)(cai)(cai)料(liao)不(bu)僅(jin)保留了(le)納(na)(na)米(mi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)優(you)良特(te)性(xing)，還充分利(li)用(yong)了(le)石墨烯基材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)獨特(te)優(you)勢。因此，基于石墨烯及其衍(yan)生物的(de)(de)納(na)(na)米(mi)材(cai)(cai)(cai)料(liao)在(zai)癌癥(zheng)治療和診(zhen)斷方面具有廣闊(kuo)的(de)(de)應用(yong)前(qian)景(jing)。

2 石墨烯及其衍生物在癌癥治療中的潛在靶點

紫杉醇是胃(wei)癌治(zhi)療中有潛力的一線藥物。然而(er)，P-糖蛋白的(de)存在會導致紫杉醇(chun)耐(nai)藥，因為P-糖蛋白可(ke)以將紫杉醇(chun)泵(beng)出胃癌細(xi)(xi)胞，從而(er)降低細(xi)(xi)胞內的(de)有效(xiao)藥物濃度。為了解(jie)決(jue)這個問(wen)題，Guo等開(kai)發(fa)了一(yi)種藥物(wu)傳遞系統，將紫杉醇結合到聚(ju)乙(yi)(yi)二醇和氧化海(hai)藻(zao)酸鈉(na)修(xiu)飾的GO納米(mi)材料上，稱為紫杉醇@GO-聚(ju)乙(yi)(yi)二醇-氧化海(hai)藻(zao)酸鈉(na)。這(zhe)種(zhong)納米材料通(tong)過誘導線粒體跨膜(mo)電位的(de)去(qu)極化來抑制P-糖蛋白的(de)能量供(gong)應，抑制P-糖蛋白將(jiang)紫(zi)杉醇泵出(chu)胃(wei)癌細(xi)胞(bao)。此外，使用近紅外輻射可以(yi)損傷(shang)線(xian)粒體，并且(qie)由光(guang)動力(li)療法產生的(de)活(huo)性(xing)氧還(huan)可以(yi)減(jian)弱線(xian)粒體呼(hu)吸鏈復合酶的(de)活(huo)性(xing)，進一(yi)步減(jian)少P-糖蛋白(bai)的(de)能量(liang)供應，從而抑制P-糖蛋白(bai)的(de)外排功能，逆(ni)轉紫杉醇(chun)耐藥。GO基納米材料在(zai)HGC-27/紫杉醇細胞(bao)的胞(bao)質中可檢測到，表明該(gai)材料具有良好的細胞(bao)內靶向能(neng)力。與游離紫杉醇相比，這種(zhong)新型的納米材料在近紅外輻(fu)射(she)下表現出(chu)更強的癌(ai)細(xi)胞殺傷力。總的(de)來說，這種基于石墨(mo)烯的(de)納米材料通(tong)過聯合化療和光療方(fang)式成功逆轉了胃(wei)癌細胞(bao)的(de)紫杉醇耐(nai)藥性，為胃(wei)癌治療提供(gong)了一種新的(de)途徑。

2.2 靶向微小RNA(miR)

近年來，靶向(xiang)miR的(de)(de)(de)(de)(de)抗癌(ai)治療(liao)(liao)已經成為(wei)(wei)研(yan)究的(de)(de)(de)(de)(de)熱點(dian)。miR-214可以通過調節多條(tiao)信號通路促進口(kou)腔(qiang)鱗(lin)狀細(xi)胞(bao)癌(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)增(zeng)殖(zhi)。因此，針對miR-214的(de)(de)(de)(de)(de)靶向(xiang)治療(liao)(liao)可能為(wei)(wei)口(kou)腔(qiang)鱗(lin)狀細(xi)胞(bao)癌(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)治療(liao)(liao)提供新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式。Ou等報道了(le)(le)一種基(ji)(ji)因療(liao)(liao)法，利用(yong)帶有(you)正電荷的(de)(de)(de)(de)(de)聚乙烯亞(ya)胺(PEI)修飾的(de)(de)(de)(de)(de)GO作為(wei)(wei)載體(ti)傳遞(di)miR-214抑(yi)制(zhi)劑(ji)，從而抑(yi)制(zhi)口(kou)腔(qiang)鱗(lin)狀細(xi)胞(bao)癌(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)細(xi)胞(bao)增(zeng)殖(zhi)。此外，GO-PEI-miR-214可以顯著(zhu)提高miR-214抑(yi)制(zhi)劑(ji)在口(kou)腔(qiang)鱗(lin)狀細(xi)胞(bao)癌(ai)細(xi)胞(bao)中的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)染效率(lv)，達到了(le)(le)單(dan)獨(du)使用(yong)miR-214抑(yi)制(zhi)劑(ji)時轉(zhuan)染率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)10倍。這表明GO-PEI-miR-214是一種理想的(de)(de)(de)(de)(de)miR胞(bao)內轉(zhuan)運體(ti)。綜上所述，基(ji)(ji)于石(shi)墨烯的(de)(de)(de)(de)(de)納米載體(ti)通過靶向(xiang)轉(zhuan)運miR-214抑(yi)制(zhi)劑(ji)，為(wei)(wei)口(kou)腔(qiang)鱗(lin)狀細(xi)胞(bao)癌(ai)的(de)(de)(de)(de)(de)治療(liao)(liao)提供了(le)(le)更好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)。

2.3 靶向信使核糖(tang)核酸

免疫細胞是(shi)腫瘤微環境(TME)的重要(yao)組成部分。TME內免疫細胞與其他類(lei)型(xing)細胞之(zhi)間的動(dong)態相(xiang)互作用在腫瘤(liu)的發生中(zhong)起著關鍵作用。mRNA疫苗能(neng)夠被抗(kang)原(yuan)提呈(cheng)細胞攝取并表(biao)達(da)腫瘤(liu)相(xiang)關抗(kang)原(yuan)，從而激活TME中(zhong)的CD+4和(he)CD+8 T細胞(bao)，引發細胞(bao)或體液免疫反應，從而對腫瘤產生殺傷(shang)作用。然(ran)而，這(zhe)些基因疫苗(miao)僅能在特定的(de)(de)免疫細胞(bao)或淋(lin)巴管中表達，且(qie)不穩(wen)定、易被(bei)破壞，無(wu)法持續傳遞(di)腫瘤相關抗原(yuan)。為了(le)(le)解決這(zhe)些問題，Yin等合成了(le)(le)一種基于水凝膠的(de)(de)緩釋納米(mi)疫苗(miao)，該疫苗(miao)由PEI修飾的(de)(de)GO包裹著編(bian)碼卵清(qing)蛋白和(he)黑(hei)色素(su)瘤治(zhi)療用的(de)(de)疏水免疫佐劑Resiquimod (R848)的(de)(de)mRNA組成。這(zhe)種納米(mi)載(zai)體能夠將卵清(qing)蛋白和(he)R848運送到淋(lin)巴結，增加(jia)CD+8 T細胞(bao)(bao)數(shu)量，并(bing)產生抗原特異性(xing)的(de)(de)(de)抗體和炎癥因(yin)(yin)子(zi)(如(ru)腫(zhong)瘤(liu)(liu)壞死因(yin)(yin)子(zi)α)。實(shi)驗結(jie)果表(biao)明，該疫(yi)苗(miao)能夠激活免(mian)疫(yi)細胞(bao)(bao)發(fa)揮抗腫(zhong)瘤(liu)(liu)作用(yong)(yong)，并(bing)且在治療后的(de)(de)(de)血清中發(fa)現卵清蛋(dan)白特異性(xing)抗體，顯著(zhu)抑制肺(fei)轉移(yi)。上述(shu)結(jie)果進一步(bu)證實(shi)了mRNA疫(yi)苗(miao)在抗腫(zhong)瘤(liu)(liu)治療中的(de)(de)(de)良好應(ying)用(yong)(yong)前景。總的(de)(de)(de)來說，基于GO包裹的(de)(de)(de)mRNA納米疫(yi)苗(miao)可以為(wei)免(mian)疫(yi)細胞(bao)(bao)提(ti)供(gong)持續的(de)(de)(de)腫(zhong)瘤(liu)(liu)相關抗原傳遞，從而(er)激活腫瘤免疫反應，具(ju)有良好的抗腫(zhong)瘤潛力。

2.4 靶向細胞外基質

卵(luan)巢癌侵襲性強，增殖速(su)度快，常(chang)導致患者(zhe)預(yu)后較差。Lee等(deng)提出(chu)了一種新(xin)的腫瘤(liu)靶(ba)向治療策略，他們利用二氫卟吩e6(Ce6)和(he)聚(ju)(ju)乙(yi)二醇(chun)(chun)修飾石墨烯納米帶，構建了(le)(le)用于治(zhi)療轉移性卵巢癌(ai)的GNR-聚(ju)(ju)乙(yi)二醇(chun)(chun)-Ce6納米復(fu)合(he)體(ti)。這種復(fu)合(he)體(ti)可以(yi)吸附在(zai)人(ren)卵巢癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)上，減少它們與細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)基質或間皮細(xi)(xi)胞(bao)之(zhi)間的黏附，從(cong)而延緩了(le)(le)腫(zhong)瘤細(xi)(xi)胞(bao)的解聚(ju)(ju)和(he)擴散，使其(qi)更容易接觸(chu)順(shun)鉑和(he)紫杉(shan)醇(chun)(chun)。此(ci)外(wai)，通過(guo)Ce6的局部給藥(yao)(yao)，卵巢癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)可以(yi)在(zai)超(chao)(chao)聲輻照下被有效(xiao)消除，而且(qie)在(zai)驗證卵巢癌(ai)患(huan)者腹水樣本時，發現這種納米復(fu)合(he)物有效(xiao)減弱卵巢癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)的轉移。因此(ci)，GNR-聚(ju)(ju)乙(yi)二醇(chun)(chun)-Ce6通過(guo)靶向細(xi)(xi)胞(bao)外(wai)基質，提高(gao)順(shun)鉑和(he)紫杉(shan)醇(chun)(chun)在(zai)卵巢癌(ai)細(xi)(xi)胞(bao)中的藥(yao)(yao)物濃度(du)，并通過(guo)超(chao)(chao)聲輻照實現了(le)(le)藥(yao)(yao)物的可控釋(shi)放，促進有效(xiao)的化療和(he)聲動(dong)力聯合(he)治(zhi)療。

2.5 靶向(xiang)腫瘤(liu)細胞代(dai)謝

由于(yu)腫(zhong)瘤細胞的(de)異常代謝，腫(zhong)瘤微(wei)環(huan)境通(tong)常具有弱酸性、高(gao)谷胱甘肽(tai)含量和(he)過度表達基質金屬(shu)(shu)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)酶(mei)2等特點(dian)。因此(ci)，為了實現(xian)高(gao)效的(de)藥物(wu)傳遞，研究人員致(zhi)力于(yu)設計基于(yu)TME內部(bu)特性的(de)智能(neng)傳遞系(xi)統(tong)(tong)。Wu等通(tong)過將(jiang)高(gao)谷胱甘敏(min)感(gan)的(de)牛血清白(bai)(bai)(bai)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)包(bao)裹的(de)多(duo)柔(rou)吡(bi)(bi)(bi)星和(he)基質金屬(shu)(shu)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)酶(mei)2敏(min)感(gan)的(de)明膠組裝到GO,制備了新型的(de)藥物(wu)傳遞系(xi)統(tong)(tong)，以(yi)實現(xian)可(ke)控的(de)藥物(wu)釋放(fang)(fang)。在正常生(sheng)理條件下，這個納米(mi)系(xi)統(tong)(tong)可(ke)以(yi)保持穩定，然而(er)，當進(jin)入TME時，由于(yu)高(gao)表達的(de)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)(bai)酶(mei)的(de)作用，多(duo)柔(rou)吡(bi)(bi)(bi)星可(ke)以(yi)從納米(mi)系(xi)統(tong)(tong)中釋放(fang)(fang)出來。此(ci)外，在達到酸性、還原(yuan)性和(he)酶(mei)敏(min)感(gan)性的(de)腫(zhong)瘤組織后，通(tong)過近(jin)紅外激(ji)光照(zhao)射也(ye)可(ke)以(yi)實現(xian)多(duo)柔(rou)吡(bi)(bi)(bi)星的(de)釋放(fang)(fang)，從而(er)實現(xian)協同的(de)化(hua)療(liao)(liao)和(he)光熱治療(liao)(liao)。研究人員通(tong)過靶向腫(zhong)瘤細胞代謝，基于(yu)氧(yang)化(hua)石墨(mo)烯研發了一種智能(neng)納米(mi)傳遞系(xi)統(tong)(tong)，為不同類(lei)型癌癥(zheng)的(de)治療(liao)(liao)提供了新的(de)方式(shi)。

3 石墨烯及其衍生物在癌癥影像學中的應用

在(zai)(zai)癌癥診斷(duan)中影像(xiang)(xiang)學起著重要(yao)作用，常用的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)技術(shu)有(you)CT、磁共振成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)、正電子發(fa)(fa)射斷(duan)層(ceng)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)、單光(guang)子發(fa)(fa)射計算(suan)機斷(duan)層(ceng)成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)、超(chao)聲和光(guang)聲成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)，這些技術(shu)構成(cheng)(cheng)(cheng)了癌癥成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)的(de)關鍵部分，但它們存(cun)在(zai)(zai)不良(liang)反(fan)應大、安全性(xing)低(di)、成(cheng)(cheng)(cheng)本高、敏感性(xing)差、靶向性(xing)差等問題。因此，開發(fa)(fa)和更新現有(you)的(de)癌癥成(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)方法(fa)是(shi)非(fei)常必(bi)要(yao)的(de)。

在(zai)(zai)癌癥(zheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)中(zhong)，碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料具有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)物相容性(xing)(xing)、廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅外吸(xi)收和(he)(he)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質等特點，同時，碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料具有較大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)表面積(ji)和(he)(he)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)修飾能(neng)(neng)力，因此(ci)(ci)還可(ke)以(yi)(yi)(yi)輸(shu)送各種(zhong)對(dui)(dui)比(bi)劑或(huo)顯(xian)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)劑用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)細(xi)胞(bao)(bao)示(shi)蹤，在(zai)(zai)癌癥(zheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)中(zhong)顯(xian)示(shi)出巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)潛(qian)力。作為一(yi)種(zhong)碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料，石墨(mo)烯及其衍(yan)生(sheng)物因具有熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)淬(cui)滅(mie)能(neng)(neng)力和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)致發光(guang)(guang)(guang)(guang)特性(xing)(xing)引起(qi)了(le)(le)(le)(le)研(yan)究(jiu)人員的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)廣泛關注(zhu)。采用(yong)(yong)(yong)(yong)基(ji)于(yu)石墨(mo)烯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料可(ke)以(yi)(yi)(yi)減輕一(yi)些對(dui)(dui)比(bi)劑對(dui)(dui)患者造(zao)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)良(liang)反應(ying)，并(bing)具有很強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)穩定性(xing)(xing)，適用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)多(duo)種(zhong)生(sheng)物成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)技術，如磁共(gong)振成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、CT、正電子(zi)(zi)發射斷(duan)(duan)(duan)層成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、超(chao)聲(sheng)(sheng)和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)等。Yang等在(zai)(zai)分子(zi)(zi)信(xin)(xin)標(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相對(dui)(dui)末端標(biao)(biao)(biao)記了(le)(le)(le)(le)2個Cy5分子(zi)(zi)，可(ke)以(yi)(yi)(yi)特異性(xing)(xing)地識(shi)別核酸，由于(yu)淬(cui)滅(mie)效應(ying)，它(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號會逐(zhu)漸(jian)減弱。在(zai)(zai)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)共(gong)振能(neng)(neng)量轉移的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong)下，將(jiang)分子(zi)(zi)信(xin)(xin)標(biao)(biao)(biao)結(jie)合到GO表面，進一(yi)步增(zeng)強(qiang)了(le)(le)(le)(le)Cy5的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)間(jian)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)淬(cui)滅(mie)。當(dang)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)復(fu)合體進入腫(zhong)瘤(liu)細(xi)胞(bao)(bao)并(bing)與(yu)靶(ba)分子(zi)(zi)miR-21結(jie)合時，Cy5的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)信(xin)(xin)號得到恢復(fu)，該(gai)方(fang)法降低了(le)(le)(le)(le)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)背景(jing)，顯(xian)著(zhu)提高(gao)了(le)(le)(le)(le)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)強(qiang)度。體內外實(shi)驗結(jie)果(guo)(guo)(guo)表明(ming)，所(suo)構建的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)復(fu)合體對(dui)(dui)多(duo)種(zhong)腫(zhong)瘤(liu)細(xi)胞(bao)(bao)具有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)能(neng)(neng)力，表明(ming)GO基(ji)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料在(zai)(zai)腫(zhong)瘤(liu)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)中(zhong)具有廣闊(kuo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)前景(jing)。此(ci)(ci)外，GO和(he)(he)rGO也被認為是優(you)秀(xiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)材(cai)(cai)(cai)(cai)料。Hu等用(yong)(yong)(yong)(yong)聚(ju)多(duo)巴胺-rGO制(zhi)備了(le)(le)(le)(le)一(yi)種(zhong)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)系統(tong)，并(bing)將(jiang)吲哚菁綠連接(jie)到其中(zhong)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)乳腺腫(zhong)瘤(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)熱治療和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。聚(ju)多(duo)巴胺能(neng)(neng)夠(gou)增(zeng)強(qiang)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)溶性(xing)(xing)和(he)(he)生(sheng)物相容性(xing)(xing)，淬(cui)滅(mie)rGO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)并(bing)增(zeng)強(qiang)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率。體內成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)實(shi)驗顯(xian)示(shi)，吲哚菁綠-聚(ju)多(duo)巴胺-rGO處理(li)組(zu)比(bi)其他(ta)對(dui)(dui)照組(zu)具有更好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感(gan)度和(he)(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)效果(guo)(guo)(guo)。以(yi)(yi)(yi)上結(jie)果(guo)(guo)(guo)表明(ming)，基(ji)于(yu)rGO的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料不(bu)僅可(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)提高(gao)癌癥(zheng)治療效果(guo)(guo)(guo)，還可(ke)以(yi)(yi)(yi)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)光(guang)(guang)(guang)(guang)聲(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)進行癌癥(zheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)。綜上所(suo)述，碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料在(zai)(zai)癌癥(zheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)中(zhong)具有巨大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)潛(qian)力，可(ke)以(yi)(yi)(yi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)改善(shan)現(xian)有成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)方(fang)法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果(guo)(guo)(guo)，提高(gao)癌癥(zheng)治療的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率和(he)(he)精(jing)度。未來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)應(ying)該(gai)繼續探索碳納(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)材(cai)(cai)(cai)(cai)料在(zai)(zai)癌癥(zheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)，并(bing)不(bu)斷(duan)(duan)(duan)改進和(he)(he)創新成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)技術，以(yi)(yi)(yi)實(shi)現(xian)更準確、可(ke)靠(kao)和(he)(he)安全的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)癌癥(zheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)(duan)(duan)。

4 總結與展望

本(ben)綜(zong)述(shu)對(dui)碳納米材料石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)及其(qi)(qi)衍(yan)生物(wu)在(zai)癌癥(zheng)診(zhen)斷和(he)治療(liao)中取得(de)的(de)(de)(de)(de)最新(xin)成就進(jin)行概述(shu)。納米技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)蓬勃發展(zhan)在(zai)生物(wu)醫學(xue)(xue)領域(yu)做出了巨(ju)大的(de)(de)(de)(de)貢獻(xian)。石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)及其(qi)(qi)衍(yan)生物(wu)由于其(qi)(qi)獨特(te)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理化學(xue)(xue)特(te)性(xing)，在(zai)癌癥(zheng)治療(liao)和(he)診(zhen)斷中顯(xian)示出巨(ju)大優勢。它們廣泛的(de)(de)(de)(de)表面積可以(yi)與許多治療(liao)劑、成像分子和(he)靶向(xiang)藥物(wu)結(jie)合，顯(xian)著改(gai)善靶向(xiang)性(xing)、特(te)異(yi)性(xing)和(he)治療(liao)性(xing)能。由于其(qi)(qi)天然(ran)的(de)(de)(de)(de)光學(xue)(xue)特(te)性(xing)，通過(guo)近紅外輻照(zhao)可以(yi)實現對(dui)腫瘤細胞(bao)的(de)(de)(de)(de)消融。此外，由于石(shi)墨(mo)烯(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)多功(gong)能性(xing)，可以(yi)構建同時實現診(zhen)斷和(he)治療(liao)功(gong)能的(de)(de)(de)(de)多功(gong)能平臺，這在(zai)研發新(xin)的(de)(de)(de)(de)診(zhen)療(liao)技(ji)(ji)術(shu)方面具(ju)有很(hen)好的(de)(de)(de)(de)應用前景。

盡(jin)管(guan)石墨烯(xi)及其(qi)衍(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)在癌(ai)癥(zheng)(zheng)診(zhen)療(liao)(liao)(liao)中取得了一定的(de)進(jin)展(zhan)，但仍然(ran)存在一些問題和挑戰。長期納米毒性和藥代動力學應(ying)該(gai)使用更(geng)(geng)合(he)適的(de)動物(wu)模型進(jin)行評估，因(yin)為(wei)這(zhe)些性質高度依(yi)賴于(yu)許(xu)多因(yin)素，如結構、合(he)成方(fang)(fang)法、抗(kang)腫瘤(liu)機制、劑量和暴露時間(jian)等，還需(xu)要更(geng)(geng)全(quan)面的(de)臨床試(shi)驗去(qu)研究(jiu)石墨烯(xi)及其(qi)衍(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)對免疫系(xi)(xi)(xi)統(tong)、中樞神經系(xi)(xi)(xi)統(tong)和生(sheng)(sheng)殖(zhi)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)影(ying)響。此外(wai)，盡(jin)管(guan)光(guang)療(liao)(liao)(liao)在癌(ai)癥(zheng)(zheng)治療(liao)(liao)(liao)中具(ju)有(you)很(hen)大優勢(shi)，但精確(que)地(di)將熱量傳遞到(dao)腫瘤(liu)細(xi)胞以實現(xian)有(you)效(xiao)的(de)腫瘤(liu)殺傷效(xiao)果仍然(ran)具(ju)有(you)挑戰性。在癌(ai)癥(zheng)(zheng)診(zhen)斷(duan)(duan)方(fang)(fang)面，一些癌(ai)癥(zheng)(zheng)在早(zao)期階段診(zhen)斷(duan)(duan)困難，迫切需(xu)要基于(yu)石墨烯(xi)及其(qi)衍(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)新型診(zhen)斷(duan)(duan)方(fang)(fang)法，發揮其(qi)良好的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)學性能，為(wei)癌(ai)癥(zheng)(zheng)早(zao)期診(zhen)斷(duan)(duan)提供依(yi)據，尋求最佳治療(liao)(liao)(liao)時間(jian)窗，延(yan)長患者生(sheng)(sheng)存期，改善患者預(yu)后。